Phytoremédiation : le cannabis peut-il dépolluer les sols contaminés ?

Récapitulatif

• La phytoremédiation utilise les plantes pour nettoyer les polluants présents dans le sol.
• Le cannabis est un phytoremédiateur potentiel qui absorbe efficacement les métaux lourds, les pesticides et les substances radioactives.
• Plusieurs pays ont déjà commencé à utiliser le cannabis pour la phytoremédiation.
• Les scientifiques trouveront probablement des moyens plus efficaces de nettoyer les sols avec le cannabis, notamment par l’application de microbes symbiotiques.

Nos sols sont mis à rude épreuve. Des décennies d’utilisation abusive et de pollution ont décimé des zones de terres arables, laissant derrière des étendues essentiellement empoisonnées. Cependant, le cannabis pourrait être la clé de leur assainissement et de leur retour à un équilibre. Découvrez comment ci-dessous.

Qu’est-ce que la phytoremédiation ?

Le mot grec « phyto » signifie plante, tandis que « remédiation » vient du latin « remedium », qui signifie « rétablir l’équilibre ». Si l’on assemble ces deux éléments, on obtient une technologie pratique à base de plantes.

La phytoremédiation consiste à cultiver des plantes spécifiques dans des sols contaminés par des métaux lourds, des pesticides et d’autres substances toxiques. Ces plantes sont capables d’accumuler les polluants et de les éliminer du sol en les remontant par leurs racines. Ensuite, on récolte et on traite ces plantes pour empêcher les polluants de retourner dans le sol. De même, certaines plantes stimulent les microbes présents dans le sol qui contribuent à décomposer les contaminants, les rendant ainsi moins nocifs.

En fin de compte, la phytoremédiation « nettoie » les sols de manière naturelle et durable. Elle aide à guérir les terres mal utilisées en restaurant leur potentiel agricole et en les rendant plus sûres pour l’homme et la faune.

• L’importance de la phytoremédiation

Alors, pourquoi ce battage autour de la phytoremédiation ? Malheureusement, c’est parce que nous sommes confrontés à un très gros problème.

Des rapports montrent que la contamination des sols affecte la qualité de l’agriculture^[1], ce qui entraîne une perte de rendement de 15–20 %. La dégradation des terres et des sols affecte actuellement 3,2 milliards de personnes^[2] (40 % de la population mondiale).

En Europe, 80 % des sols agricoles contiennent des résidus de pesticides sous forme de glyphosate, de DDT et d’autres produits chimiques. Ces produits chimiques remontent la chaîne alimentaire et des recherches ont permis de détecter du glyphosate dans 99,8 %^[3] des échantillons d’urine prélevés en France.

Les métaux lourds et les microplastiques posent également des problèmes importants pour la santé des sols. Au Royaume-Uni, on estime que 22 500 tonnes^[4] de microplastiques sont libérées dans le sol chaque année par les engrais et les additifs, les machines et la dispersion par le vent.

Bien que ces chiffres brossent un tableau désastreux de l’impact de l’homme sur l’environnement, ils sont essentiels pour identifier des solutions urgentes. Il existe de nombreuses méthodes connues pour assainir les sols, notamment des méthodes physiques telles que l’excavation, des méthodes chimiques telles que l’oxydation et des méthodes thermiques telles que l’incinération.

Cependant, la phytoremédiation propose certains avantages que les autres méthodes n’ont pas. Les plantes sont une option écologique et esthétique qui génère moins de déchets secondaires. La phytoremédiation crée moins de perturbations environnementales que les autres méthodes, préserve la santé des sols et peut contribuer à la capture du dioxyde de carbone atmosphérique.

Cependant, l’utilisation des plantes présente aussi quelques inconvénients. En tant qu’élément de l’écosystème, les plantes peuvent introduire des contaminants dans la chaîne alimentaire. De plus, les plantes ont des zones racinaires limitées et sont souvent plus lentes à éliminer les contaminants que les méthodes conventionnelles.

• La science derrière la façon dont les plantes et les champignons nettoient le sol

Les plantes ne sont pas les seules à pouvoir lutter contre la contamination des sols. Les champignons, qui appartiennent à un royaume entièrement distinct, sont également prometteurs pour le nettoyage des toxines environnementales. Ces deux organismes y parviennent grâce aux mécanismes suivants :

• Phytoextraction : tout comme elles absorbent les nutriments, de nombreuses plantes sont capables d’absorber les contaminants par leurs racines, tandis que les champignons le font par l’intermédiaire de minuscules fils qui ressemblent à des racines qu’on appelle des hyphes.
• Phytostimulation : en libérant des exsudats dans la zone racinaire, les plantes et les champignons stimulent l’activité microbienne, ce qui peut favoriser la décomposition des contaminants.
• Phytotransformation : les plantes, les champignons et les microbes sont capables de métaboliser certains contaminants et de les transformer en substances moins nocives.
• Immobilisation des métaux : certaines espèces de champignons sont capables de fixer les métaux à leur surface grâce à la production de glomaline, ce qui les empêche de se déplacer dans la terre.

Le rôle du cannabis dans la phytoremédiation

Le cannabis présente un grand potentiel dans le domaine de la dépollution. Alors que les plants de cannabis destinés à la consommation doivent être cultivés dans des substrats de haute qualité et dans des conditions étroitement contrôlées, le chanvre industriel possède plusieurs caractéristiques qui en font un bon candidat pour éliminer les contaminants des sols comme les métaux lourds, les pesticides et les substances organiques.

Le chanvre a déjà fait ses preuves sur le terrain. Jusqu’à présent, les données montrent que le chanvre a la capacité d’extraire du sol des métaux lourds^[5] tels que le tungstène et l’arsenic. De même, la plante a le potentiel de nettoyer les pesticides, les solvants et les composés à base de pétrole.

Propriétés qui font du cannabis un bon phytoremédiateur

Le chanvre possède plusieurs caractéristiques clés qui en font un candidat intéressant pour les projets de phytoremédiation comme :

• Des racines profondes : les plants de chanvre développent des systèmes racinaires étendus qui peuvent atteindre 3 m de profondeur. Ils peuvent accéder à un plus grand volume de sol que les autres plantes, et ont donc la capacité de capturer plus de contaminants.
• Croissance rapide : les plants de chanvre peuvent atteindre une hauteur de 400 cm en seulement 100 jours. Ce cycle de croissance rapide permet un nettoyage relativement rapide des sols.
• Une biomasse importante : les grands systèmes racinaires et les parties aériennes substantielles des plants de chanvre culminent en une biomasse abondante, ce qui leur permet de stocker des quantités substantielles de contaminants.
• Adaptabilité : les plants de chanvre sont résistants et tolèrent toute une série de conditions environnementales qui vont des climats froids et pluvieux aux climats secs et arides.
• Tolérance aux métaux : les plants de chanvre sont capables d’absorber et de stocker des métaux lourds sans montrer de signes de toxicité.

• Comparaison du cannabis avec les autres plantes

Le cannabis présente des avantages à la fois pendant et après la phytoremédiation. La recherche montre que le chanvre surpasse la moutarde indienne^[6] pour la dépollution des métaux lourds tels que le molybdène, le vanadium et le tungstène.

Le chanvre pousse également beaucoup plus vite que les espèces d’arbres utilisées en phytoremédiation, comme le peuplier et le saule. Outre son efficacité sur le terrain, le chanvre recèle d’avantages économiques distincts qui en font une option intéressante.

• Les avantages économiques de l’utilisation du chanvre

L’Homme exploite le chanvre depuis l’antiquité pour fabriquer des cordes, des vêtements, du papier, de la toile et bien d’autres produits. Si les plants de cannabis contaminés n’ont certainement pas leur place sur le marché de la consommation, ils ont néanmoins des applications potentielles.

• Biocarburant : on peut transformer les plants de chanvre contaminés en biocarburants tels que le bioéthanol et le biodiesel.
• Construction : on peut utiliser les fibres de chanvre pour créer du béton de chanvre ou du matériau d’isolation où les contaminants sont liés dans une matrice solide.
• Phytominage : ce procédé permet d’extraire les métaux lourds des plants contaminés, qui ont des utilisations ailleurs dans l’industrie. Par exemple, le cuivre est un matériau précieux pour le câblage électrique et les bobines de moteur.

Quels contaminants le cannabis peut-il nettoyer ?

La filière du chanvre est prometteuse pour nettoyer certains des contaminants les plus persistants et les plus nocifs que l’agriculture et l’industrie humaines ont introduits dans le sol. Diverses études ont prouvé son efficacité contre certains des contaminants ci-dessous, tandis que ses caractéristiques innées suggèrent son efficacité contre plusieurs autres.

• Applications dans le monde réel

Bien que l’application du cannabis pour la phytoremédiation soit encore rare, il existe quelques exemples réels qui démontrent son efficacité.

• Ukraine : des chercheurs ont planté du chanvre^[12] autour de Tchernobyl suite à la tristement célèbre catastrophe nucléaire et ont constaté qu’il réduisait la contamination radioactive du sol.
• Italie : on y utilise des plants de cannabis pour nettoyer^[13] des terres agricoles contaminées par la dioxine qui provient d’une usine sidérurgique en Italie.
• Lituanie : les citoyens sont actuellement autorisés à cultiver des plants de chanvre sur des propriétés privées à des fins de phytoremédiation.

Le cannabis utilisé pour la phytoremédiation peut-il être fumé ou consommé ?

Non. Le cannabis cultivé sur un sol contaminé présente un danger pour les consommateurs. Comme ces plants accumulent en leur sein des métaux lourds, des composés organiques, des composants radioactifs et d’autres substances dangereuses, ils sont impropres à la consommation. Les tests réglementaires effectués dans les pays et les États où le secteur du cannabis est légal permettent de protéger les consommateurs du cannabis cultivé dans de tels environnements.

• Problèmes de sécurité liés au cannabis contaminé

Comme le cannabis a tendance à absorber les contaminants, les cultivateurs doivent s’assurer que leurs plants poussent dans un sol adéquat. Une première analyse du sol peut aider à écarter toute contamination, tandis que l’adoption de pratiques biologiques peut aider à maintenir un sol qui restera sain et propre.

Les symptômes à court terme de la consommation de cannabis contaminé sont notamment des nausées, des maux de tête, des problèmes respiratoires et des vertiges. Les effets à long terme comprennent des problèmes de santé graves tels que le cancer, les troubles neurologiques et les problèmes cardiaques.

Défis et limites de la phytoremédiation du cannabis

Le cannabis est certainement très prometteur lorsqu’il s’agit d’assainir nos sols. Cependant, il existe des obstacles qui ont freiné son application dans la dépollution des sols.

• Obstacles à l’adoption généralisée

Voici les principaux obstacles à l’adoption généralisée du cannabis pour la dépollution des sols :

• Les restrictions légales : alors que de nombreux pays ont légalisé la culture du chanvre, celle-ci reste illégale dans certains pays.
• Des alternatives plus rapides : bien que moins respectueuses de l’environnement, les autorités et les entreprises sont plus enclines à opter pour des techniques telles que l’excavation et l’incinération, qui permettent d’obtenir des résultats plus rapides.
• Élimination de la biomasse : l’élimination correcte de la matière végétale contaminée reste un défi, et il est nécessaire d’avoir les infrastructures adéquates avant qu’une adoption généralisée ne soit possible.

• Lacunes de la recherche en matière de phytoremédiation

La recherche sur la phytoremédiation du cannabis n’en est qu’à ses débuts. C’est pourquoi les scientifiques s’efforcent actuellement d’optimiser son application en tenant compte des éléments suivants :

• Standardisation : tester différents cultivars de chanvre sur différents contaminants et types de sol permettra de standardiser les stratégies de phytoremédiation.
• Effets à long terme : les chercheurs doivent identifier l’impact environnemental à long terme de la culture du cannabis, notamment en ce qui concerne l’impact des plants contaminés.
• Techniques optimisées : les progrès de la science des sols continuent d’élucider les mystères qui entourent la symbiose entre les cultures et les microbes. Les scientifiques investiront probablement du temps et de l’énergie pour tester différents intrants dans les plants de chanvre afin de voir leur impact sur la phytoremédiation.

L’avenir de la phytoremédiation du cannabis

Si la phytoremédiation avec du chanvre n’est pas très répandue à l’heure actuelle, l’avenir est certainement verdoyant. Le cannabis a déjà montré un grand potentiel pour nettoyer nos sols, et la demande pour cette plante ne fera qu’augmenter au fur et à mesure que notre situation environnementale s’aggrave. Jetons un coup d’œil sur ce que l’avenir pourrait nous réserver.

• Les progrès du génie génétique

Le cannabis possède des propriétés innées qui en font un bon phytoremédiateur. Cependant, les chercheurs envisagent de procéder à une bio-ingénierie de la plante pour la rendre encore plus efficace. Cette technologie aidera les scientifiques à sélectionner des plants de chanvre dotés d’une meilleure capacité à absorber et à accumuler les métaux lourds. Le génie génétique pourrait également produire des plants avec des niveaux de biomasse plus élevés et capables de cibler des polluants spécifiques.

• Opportunités économiques et environnementales

La phytoremédiation du cannabis pourrait également renforcer l’économie de nombreux pays et simultanément soutenir des initiatives respectueuses de l’environnement. Des subventions gouvernementales pourraient récompenser ceux qui cultivent du chanvre à cette fin, et de nouvelles possibilités d’emploi pourraient voir le jour pour répondre à la demande de traitement pour se débarrasser ou recycler la matière végétale récoltée.

La phytoremédiation du cannabis : une stratégie prometteuse pour des sols plus propres

La destruction des sols par l’agriculture et leur pollution par les activités industrielles posent de graves problèmes à la fois pour la production alimentaire et pour l’environnement au sens large. Au fur et à mesure que l’état de nos sols devient de plus en plus désastreux, espérons que les gouvernements commencent à prendre des mesures pour lutter contre la présence de métaux lourds, de composés organiques et d’autres polluants.

Outre les approches physiques et chimiques, le cannabis représente une option respectueuse de l’environnement. Non seulement il a déjà montré son potentiel pour éliminer les polluants, mais il constitue aussi un produit avec une valeur économique intéressante à la fin du processus. Même si la recherche n’en est qu’à ses débuts, le chanvre jouera probablement un rôle important dans l’avenir de la régénération de la nature.