Phytorestauration

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La phytorestauration (ou phytoremédiation, ou bioremédiation par les plantes) est l'utilisation des plantes (et par extension des écosystèmes qui les supportent) pour la dépollution des sols, l'épuration des eaux usées ou l'assainissement de l'air intérieur.

Sommaire

1 Qu'est-ce que la phytoremédiation?
2 Quelques principes de phytoremédiation
3 Plusieurs types de phytoremédiation
4 Avantages et limitations
5 Hyperaccumulateurs et interactions biotiques
6 Table d'hyperaccumulateurs
7 Sources et Références
8 Voir aussi
9 Liens externes

[modifier] Qu'est-ce que la phytoremédiation?

L’étymologie provient du grec « phyto » = plante, et du latin « remedium » = rétablissement de l'équilibre, remediation. La phytoremediation consiste à dépolluer des sols contaminés par des plantes capables de contenir, dégrader ou éliminer des produits chimiques toxiques ou des polluants du sol, de l’eau ou de l'air.

Cette technique est utilisée pour éliminer biologiquement les métaux, pesticides, solvants, explosifs, pétrole brut et ses dérivés, radionucléides et contaminants divers. Il peut s'agir aussi de dépolluer l'air intérieur ou de recycler l'eau grâce aux plantes (d'après les recherches de Bill Wolverton pour la NASA dans les années 1980-90). Cet axe de recherches se développe de manière importante depuis quelques années. La station d'épuration de Honfleur, par exemple, est entièrement biologique. Le programme Phyt'air est un projet français qui réalise une étude de faisabilité pour la constitution d’un système simple de bioépuration de l’air intérieur.

[modifier] Quelques principes de phytoremédiation

Le sol de la rhizosphère est le sol qui adhère aux racines. Les processus qui se déroulent dans la rhizosphère sont essentiels pour la phytoremédiation. L'activité microbienne et la biomasse y sont beaucoup plus importantes que dans le sol sans racines. Les racines produisent des substances naturelles qui favorisent le développement des colonies microbiennes par l'émanation naturelle de nutriments, d'enzymes et d'oxygène. En retour ces colonies microbiennes aident à la mise en place et au développement de la rhizosphère. En règle générale, plus les racines sont abondantes plus elles fournissent une surface de développement importante pour ces colonies. Elles allègent aussi le sol en le 'minant' puis en mourant, ce qui laisse ouvert des voies de circulation pour l'eau et l'air - ceci tend à attirer l'eau vers la surface et à assécher les zones inférieures saturées. Elles améliorent la capacité des micro-organismes à biodégrader les composants organiques polluants et persistants en des composants inoffensifs. Le processus se réalise soit par adsorbtion (liaison de molécules ou particules sur une surface) ou absorption (remplissage des pores dans un solide). Les contaminants doivent cependant être présents sous une forme acceptable pour l'adsorption au niveau des racines ou des microorganismes associés.

Les plantes sélectionnées dans ce procédé pour leur grande capacité à extraire des volumes importants de polluants sont appelées plantes hyper-accumulatrices, ou hyperaccumulateurs. Les caractéristiques communes aux hyperaccummulateurs sont: une pousse rapide; des végétaux résistants, faciles à planter et maintenir; une grande capacité pour l'évapotranspiration (évaporation de l'eau par les feuilles); et la capacité de transformer les contaminants concernés en des produits non-toxiques ou moins toxiques. Parmi les plantes les plus utilisées sont les peupliers, qui réunissent rapidité de croissance, grande adaptation climatique, et capacité à absorber de grandes quantités d'eau (relativement à d'autres espèces). Cette dernière qualité leur permet de traiter de plus grandes quantités de polluants dissous, ainsi que de limiter la quantité d'eau passant au-dela de la zone contaminée - limitant donc aussi la propagation de la contamination.

En 1999 Reeves et al<ref name= "Reeves99">[1] R.D. Reeves, A.J.M. Baker, A. Borhidi, and R. Beraza’n. Nickel hyperaccumulation in the serpentine flora of Cuba. Ann. Bot. 1999, 83:29–38</ref> listent 320 espèces accumulatrices provenant de 43 familles. Leur nombre est plus élevé: à ce jour (2006) on connait environ 300 hyperaccumulateurs de nickel. Des centres de diversité se présentent à Cuba (climat subtropical) et Nouvelle-Calédonie (climat tropical). Mais la plupart des espèces étudiées pour accumulation de métal sont des Brassicaceae (climat tempéré et froid, hémisphère nord).

[modifier] Plusieurs types de phytoremédiation

Phytoextraction, ou phyto-accumulation: avec ou sans ajouts de chélateurs au sol, les plantes absorbent et concentrent les polluants dans leurs parties récoltables (feuilles, tiges, etc.). Ces plantes dites hyper-accumulatrices poussent naturellement sur des sols miniers ou des sols de friches industrielles riches en métaux toxiques. Le plus souvent les plantes sont récoltées et incinérées; il est également possible de récupérer les métaux accumulés par ces plantes (on parle alors de phytominage).
Phytotransformation, ou phytodégradation: certaines plantes produisent des enzymes (déhalogénase, oxygénase, ...) qui catalysent la dégradation des substances absorbées ou adsorbées; celles-ci sont transformées en substances moins toxiques ou non-toxiques par la métabolisation des contaminants dans les tissus des plantes, ou / et par les organismes de la rhizosphère maintenue par la plante (on parle alors de rhizodégradation (dégradation par la rhizosphère).
Phytofiltration ou rhizofiltration: utilisée pour la dépollution et la restauration des eaux de surface et souterraines. Les contaminants sont absorbés ou adsorbés par les racines des plantes.
Phytovolatilisation: les plantes absorbent l'eau de la lithosphère contenant des contaminants organiques et autres produits toxiques, transforment ceux-ci en éléments volatiles, et les relâchent dans l'atmosphère via leurs feuilles. Elles peuvent aussi dans certains cas transformer des contaminants organiques en éléments volatiles avant de les transférer dans l'atmosphère - toujours via les feuilles. La phytovolatilisation n'est pas toujours satisfaisante, car si elle décontamine les sols elle libère parfois des substances toxiques dans l'atmosphère. Dans d'autres cas plus satisfaisants, les polluants sont dégradés en composants moins - ou non-toxiques avant d'être libérés.
Phytostabilisation: réduit simplement la mobilité des contaminants en les liant chimiquement. Les plantes adsorbent les polluants du sol, de l'eau ou de l'air, les retenant localement (d'où il s'agit d'adsorbtion plutôt que d'absorbtion) et réduisant leur biodisponibilité. Le processus est parfois rendu possible, ou amplifié et accéléré, par l'ajout de composés organiques ou minéraux, naturels ou artificiels. C'est une méthode efficace pour empêcher la dispersion des polluants dans les eaux de surface ou souterraines.
Phytostimulation: localisée essentiellement dans la rhizosphère, c'est la stimulation par les plantes des activités microbiennes favorables à la dégradation des polluants. Cet aspect, quand il a été étudié, a été constaté chez tous les hyperaccumulateurs.
Contrôle hydraulique, ou phytohydrorégulation: selon le type d'arbres, le climat et les saisons, les arbres peuvent jouer le rôle de régulateurs organiques quand leurs racines atteignent un volume et une densité suffisantes pour pomper de grandes quantités d'eau<ref name="FRTR">[2] Federal Remediation Technologies Roundtable, Remediation Technologies Screening Matrix and Reference Guide, 4-31 - In-situ biological treatment/Phytoremediation.</ref>.

[modifier] Avantages et limitations

Les avantages:

le coût de la phytoremédiation est bien moindre que celui de procédés traditionnels in situ et ex situ.
les plantes peuvent être facilement surveillées.
récupération et réutilisation de métaux de valeur (des entreprises se spécialisent dans le "phytominage").
c'est la méthode la moins destructrice car elle utilise des organismes naturels et préserve l'état naturel de l'environnement.

Les limitations:

la phytoremédiation est limitée à la surface et la profondeur occupées par les racines.
croissance lente et biomasse faible demandent un investissement en temps assez important ou/et l'adjonction de chélateurs ou autres substances.
on ne peut pas, avec des systèmes de remédiation à base de plantes, totalement empêcher l'écoulement des contaminants dans la nappe phréatique (ceci n'est possible qu'au prix de l'enlèvement complet du sol, ce qui ne résoud pas le problème de contamination dudit sol et les problèmes afférents). Une expérience en Iowa (U.S.A.) démontre cependant que des peupliers plantés entre un champ de maïs et un ruisseau ont considérablement réduit la concentration de nitrates dans l'eau de surface: en bord de champ celle-ci contenait 150 mg/l de nitrates, tandis que parmi les peupliers la teneur en nitrates n'était que de 3mg/l<ref name= "FRTR"/>.
la survie des plantes peut être mise en danger par la toxicité du sol contaminé et par la condition générale du sol.
bioaccumulation possible de contaminants passant dans la chaîne alimentaire, du niveau des consommateurs primaires à ceux du niveau secondaire. Il est essentiel de disposer des plantes de façon responsable, et de ne pas consommer des plantes utilisées pour nettoyer un terrain.

Amélioration des rendements:

La phytoaccumulation est liée à la phytotolérance de la plante vis à vis des polluants. La toxicité de certains polluants peut être diminuée par la réduction des éléments concernés et/ou en les incorporant à des composants organiques (Biotransformation).

Dans ce but on peut chélater les polluants avec des ligands spécifiques qui diminuent la quantité d'ions libres.

Des expérimentations sont menées en électrocinétique: le sol est soumis à un courant direct pour promouvoir le mouvement des ions dans le sol.

L'interaction entre phytoremédiation et la bioremédiation in situ (utilisation 'sur place' de microorganismes ou de leurs enzymes) est également étudiée.

Le domaine des manipulations génétiques orientées vers la phytoremédiation est aussi en grand développement.

[modifier] Hyperaccumulateurs et interactions biotiques

(Cette section est principalement un résumé de l'article "The significance of metal hyperaccumulation for biotic interactions" par Robert S. Boyd et Scott N. Martens<ref name="Boyd98">[3] R.S. Boyd et S.N. Martens."The significance of metal hyperaccumulation for biotic interactions". Chemoecology 8 (1998) pp.1–7</ref>.

Une plante est dite hyperaccumulatrice si elle peut concentrer le ou les polluants selon un pourcentage minimum variant selon le polluant concerné (exemple: plus de 1000 mg/g de matière sèche pour le nickel, cuivre, cobalt, chrome ou plomb; ou plus de 10,000 mg g/1 pour le zinc ou le manganèse<ref name="BB89">A.J.M. Baker, R.R. Brooks. Terrestrial higher plants which hyperaccumulate metallic elements – A review of their distribution, ecology and phytochemistry. Biorecovery (1989), 1:81–126</ref>. La plupart des 215 hyperaccumulateurs cités par eux concernent le nickel. Ils ont listé 145 hyperaccumulateurs de nickel, 26 de cobalt, 24 de cuivre, 14 de zinc, quatre de plomb, et deux de chrome. Cette capacité d'accumulation est dûe à l’hypertolérance, ou phytotolérance: résultat de l'évolution adaptative des plantes à des environnements hostiles au cours de multiple générations. Boyd et Martens listent 4 interactions biotiques pouvant être affectées par l'hyperaccumulation de métal:

Protection
Interférences avec les plantes voisines d'espèces différentes.
Mutualisme
Commensalisme
Le biofilm

[modifier] Protection

Un nombre croissant de résultats d'expériences indique que les métaux dans les hyperaccumulateurs ont un rôle de protection au moins partielle pour les plantes envers un certain nombre d'organismes (bactéries, fungi, insectes).

Information publiée supportant l'hypothèse de la défense par hyperaccumulation de métal
Article	Espèces de plantes	Métal	Organisme(s) affecté(s)
Ernst 1987	Silene vulgaris (Moench) Garke	Cu (400 mg g-¹)	Hadena cucubalis Schiff. (Lepidoptera: Noctuidae)
Boyd et al. 1994	Streptanthus polygaloides Gray	Ni	Xanthomonas campestris (Gram-negative bacterium)
Boyd et al. 1994	Streptanthus polygaloides Gray	Ni	Alternaria brassicicola (Imperfect fungus)
Boyd et al. 1994	Streptanthus polygaloides Gray	Ni	Erisyphe polygoni (Powdery mildew)
Martens & Boyd 1994	Streptanthus polygaloides	Ni	Pieris rapae L. (Lepidoptera: Pieridae)
Boyd & Martens 1994	Thlaspi montanum L. var. montanum	Ni	Pieris rapae
Pollard & Baker 1997	Thlaspi caerulescens J. et C. Presl.	Zn	Schistocerca gregaria (Forsk.) (Orthoptera: Acrididae)
Pollard & Baker 1997	Thlaspi caerulescens J. et C. Presl.	Zn	Deroceras carvanae (Pollonera) (Pulmonata: Limacidae)
Pollard & Baker 1997	Thlaspi caerulescens J. et C. Presl.	Zn	Pieris brassicae L. (Lepidoptera: Pieridae)

La défense contre les virus n'est pas toujours améliorée par la présence de métaux. Davis et al. ont comparé deux espèces voisines S. polygaloides Gray (hyperaccumulateur de Nickel) et S. insignis Jepson (non-accumulateur), les inoculant avec le virus [Turnip mosaic]. Ils ont ainsi démontré que la présence de nickel affaiblit la réponse des plantes au virus.<ref name="Davis01">[4] M.A. Davis, J.F. Murphy, and R.S. Boyd. Nickel Increases Susceptibility of a Nickel Hyperaccumulator to Turnip mosaic virus. J. Environ. Qual., Vol. 30, January–February 2001</ref>

Les défenses élémentales des plantes sont circonvenues par leurs prédateurs de trois façons<ref name="Boyd98"/>: (a) nourrissement sélectif sur des tissus à concentration en métaux peu élevée, (b) régime varié pour diluer le métal (vraisemblable pour les herbivores de grande taille relativement aux plantes), et (c) tolérance de hautes concentrations de métal.

a - Régime alimentaire sélectif:

Les aphides du pois (Acyrthosiphon pisum (Harris); Homoptera: Aphididae) se nourrissant du phloème de Streptanthus polygaloides Gray (Brassicaceae) ont des taux de survie et de reproduction égaux sur des plantes contenant ca. 5000 mg/kg nickel amendé avec NiCl2 (Chlorure de nickel), et sur celles contenant ca. 40 mg/kg de nickel. Ainsi, soit le phloème est pauvre en nickel même chez les hyperaccumulateurs de nickel, ou bien les aphides tolèrent de hautes doses de nickel.

Celles nourries sur des plantes à concentration élevée de nickel ne montrent qu'une très légère augmentation du taux de nickel dand leurs corps, comparé aux aphides nourries sur des plantes pauvres en nickel<ref name="Boyd98"/>. D'un autre côté, des aphides (Brachycaudus lychnidis L.) nourries sur l'accumulateur de zinc Silene vulgaris (Moench) Garcke (Caryophyllaceae) - qui peut contenir jusqu'à 1400 mg/kg zinc dans ses feuilles – montraient des niveaux élevés d'accumulation de zinc (9000 mg/kg) dans leurs corps.

c - Tolérance pour le métal:

Hopkin (1989)<ref name="Hopkin89">S.P. Hopkin. Ecophysiology of Metals in Terrestrial Invertebrates. GB-London: Elsevier Applied Science (1989)</ref> et Klerks (1990)<ref name="Klerks90"> P.L. Klerks. Adaptation to metals in animals. pp 313–321 in Shaw AJ (ed.) Heavy Metal Tolerance in Plants: Evolutionary Aspects. Boca Raton:FL: CRC Press (1990)</ref> l'ont démontrée pour les espèces animales; Brown & Hall<ref name="Brown90">M.T. Brown et I.R. Hall. Ecophysiology of metal uptake by tolerant plants. Pp 95–104 in Shaw AJ (ed.) Heavy Metal Tolerance in Plants: Evolutionary Aspects. Boca Raton: FL: CRC Press (1990)</ref> pour les espèces fongales; et Schlegel & al. (1992) et Stoppel & Schlegel (1995) pour les espèces bactériales.

Streptanthus polygaloides (Brassicaceae) peut être parasité par Cuscuta californica var. breviflora Engelm. (Cuscutaceae). Les plants de Cuscuta ainsi découverts<ref name="Boyd98"> contenaient entre 540 et 1220 mg Ni/kg de poids sec, soit (un maximum de) 73 fois le contenu en nickel de plants de Cuscuta parasitant des plantes d'une autre espèce locale non-accumulatrice. Boyd & Martens (subm.) estiment ceci la première instance documentée de transfert des défenses élémentales d'un hôte hyperaccumulateur à une plante parasitante.

[modifier] Interférences avec des plantes voisines d'espèces différentes

Baker & Brooks (1989)<ref name="BB89"/> en ont mentionné la possibilité mais n'ont pas offert de mécanisme explicatif. Gabrielli et al. (1991), et Wilson & Agnew (1992), ont suggéré une baisse de compétition expérimentée par les hyperaccumulateurs de par la litière de leurs feuilles.

Ce mécanisme mimique l'allélopathie, bien que l'effet soit dû ici à une redistribution d'un élément dans le sol plutôt qu'à la plante manufacturant un composé organique. Boyd et Martens appellent ceci allélopathie élémentale - sans le problème d'autotoxicité démontré dans d'autres cas d'allélopathie (Newman 1978).

Le taux de métal dans les sols est clairement plus élevé aux alentours des hyperaccumulateurs. L'hypothèse d'allélopathie élémentale nécéssite la démontrer que ces taux élevés inhibitent les autres espèces serpentines.

[modifier] Mutualisme

Deux types de mutualisme sont considérés ici: associations mycorhizales ou mycorrhizae, et dispersion du pollen et des graines.

a – Associations mycorhizales ou mycorrhizae

Il y a deux types de champignons mycorhizaux: les ectomycorrhizaux et les endomycorrhizaux. Les champignons ectomycorrhizaux forment des fourreaux autour des racines; les champignons endomycorrhizaux pénètrent les cellules du cortex dans les racines<ref name="Rost98">T.L. Rost, M.G. Barbour, C. R. Stocking et T.M. Murphy, The root system. Plant Biology, 1998 (pp. 68-84). California: Wadsworth Publishing Company. Cited in Westhoff99.</ref>.

Les associations mycorhizales sont les relations symbiotiques entre les fungi et les racines des plantes. Certains hyperaccumulateurs peuvent former des associations mycorhizales, et dans certains cas le champignon mycorrhizal peut jouer un rôle dans le traitement du métal<ref name="Boyd98"/>. Dans les sols à taux en métaux bas, les mycorrhizae vésiculaires et arbusculaires augmentent l'absorbtion de métal des espèces non accumulatrices<ref name="Brown90">M.T. Brown et I.R. Hall. Ecophysiology of metal uptake by tolerant plants. Pp 95–104 dans Shaw AJ (ed.) Heavy Metal Tolerance in Plants: Evolutionary Aspects. Boca Raton: FL: CRC Press (1990)</ref>. D'un autre côté certaines mycorrhizae augmentent la tolérance aux métaux en diminuant l'absorbtion du métal chez certaines espèces non-accumulatrices. Ainsi l'association mycorhizale aide Calluna à éviter la toxicité du cuivre et du zinc<ref name="Bradley82">R. Bradley, A.J. Burt et D.J. Read, The biology of mycorrhizal infection in the Ericaceae. VIII. The role of mycorrhizal infection in heavy metal tolerance. New Phytol 1982, 91:197–209.</ref>. La plupart des racines nécessitent environ 100 fois plus de carbone que l'hyphae des fungi associés pour couvrir le même volume de sol<ref name= "Harley89">J.L. Harley, The significance of mycorrhizae. Mycological Research 1989. 92: 129-134.</ref>. C'est pourquoi il est plus facile pour l'hyphae que pour les plantes d'acquérir des éléments à mobilité réduite, comme le césium-137 and strontium-90<ref name= "Kirk89">G.J.D. Kirk and S. Staunton. On predicting the fate of radioactive caesium in soil beneath grassland. Journal of Soil Science, 1989. 40: 71-84</ref>.

Les champignons mycorhizaux dépendent des plantes hôtes pour leur carbone, tout en permettant aux plantes d'absorber les nutriments et l'eau plus efficacement<ref name="Entry99">[5] J.A. Entry, L.S. Watrud and M. Reeves, Accumulation of cesium-137 and strontium-90 from contaminated soil by three grass species inoculated with mycorrhizal fungi. Environmental Pollution, 1999. 104: 449-457. Cité dans Westhoff99.</ref>. Le fungus facilite la prise de nutriments pour les plantes, tandis que celles-ci leur fournissent des composés organiques riches en énergie<ref name="Allen91">M.F. Allen. The Ecology of Mycorrhizae. New York: Cambridge University Press (1991). Cité dans Boyd 1998.</ref>. Certaines espèces de plantes normalement symbiotiques avec des champignons micorhizaux peuvent exister sans l'association; mais le champignon améliore grandement la croissance de la plante. Du point de vue de l'énergie dépensée, héberger des champignons est beaucoup plus effectif pour la plante que de produire des racines<ref name="MP87">Marshall and Perry 1987</ref>.

La famille des Brassicaceae formerait peu d'associations micorrhizales<ref name="Allen91"/>. Cependant, Hopkins (1987) note du mycorrhizae associé à Streptanthus glandulosus Hook. (Brassicaceae), un non-accumulateur<ref name="Hopkins87">N.A. Hopkins. Mycorrhizae in a Californian serpentine grassland community. Can Bot 1987, 65:484–487</ref>. Les terres serpentines sont peuplées de champignons tolérant le taux de métal généralement élevé dans ces sols. Certains de ces fungi sont micorhizaux<ref name="Maas69">J.L. Maas et D.E. Stuntz. Mycoecology on serpentine soil. Mycologia 61:1106–1116 (1969). Cité dans Boyd 98.</ref>.

L'absorbtion de radionuclides par les fungi dépend de leur mécanisme nutritionnel (mycorrhizal or saprophyte)<ref name="Baeza05">[6] A. Baeza, J. Guillen, S. Hernandez, A. Salas, M. Bernedo, J.L. Manjon, G. Moreno. Influence of the nutritional mechanism of fungi (mycorrhize/saprophyte) on the uptake of radionuclides by mycelium. Radiochimica acta, 2005. vol. 93, no4, pp. 233-238</ref>. Pleurotus eryngii absorbe Cs mieux que Sr et Co, tandis que Hebeloma cylindrosporum favorise Co. Mais increasing the amount of K increases the uptake of Sr (chemical analogue to Ca) but not that of Cs (chemical analogue to K). De plus, la teneur en Cs décroît avec Pleurotus eryngii (mycorrhizal) et Hebeloma cylindrosporum (saprophyte) si la dose de Cs est augmentée, mais celle de Sr augmente si la dose de Cs est augmentée – ceci indiquerait que l'absorbtion est indépendante du mécanisme nutritionnel.

b – Dispersion du pollen et des graines

Certains animaux obtiennent de la nourriture des plantes (nectar, pollen, ou pulpe de fruit - Howe & Westley 1988). Les animaux se nourrissant d'hyperaccumuleurs à concentration en métal élevée doivent soit être tolérants soit diluer la concentration de métal en mélangeant la nourriture avec d'autres sources à teneur en métal moindre. Alternativement, les hyperaccumulateurs peuvent dépendre pour la dispersion de leurs graines sur des vecteurs abiotiques ou des vecteurs animaux non-mutualistes animal vectors, mais nous manquons d'informations sur ces mécanismes de dispersion en ce qui concerne les hyperaccumulateurs.

Jaffré & Schmid 1974; Jaffré et al. 1976; Reeves et al. 1981; ont étudié le taux de métal de fruits et de fleurs entiers. Ils ont généralement trouvé des taux importants de métaux dans ceux-ci. Baker et al. (1992) a trouvé une exception avec Walsura monophylla Elm. (Meliaceae), originaire des Philippines et montrant 7000 mg/kg Ni dans les feuilles mais seulement 54 mg/kg dans les fruits. Certaines plantes peuvent ainsi posséder un mécanisme qui exclue les métaux ou autres contaminants de leur structures reproductrices.

[modifier] Commensalisme

C'est une interaction bénéfique à un organisme tout en ayant une valeur neutre pour un autre. La plus vraisemblable pour les hyperaccumulateurs est l'épiphytisme. Mais on trouve ce phénomène le plus couramment dans les forêts tropicales, et les études conduites dans de tels habitats n'ont porté que peu ou prou d'attention sur ce point. (e.g., Proctor et al. 1989; Baker et al. 1992). Proctor et al. (1988) ont étudié l'arbre Shorea tenuiramulosa, qui peut accumuler jusqu'à 1000 mg Ni /kg de poids sec dans ses feuilles. Ils ont estimé la couverture d'épiphytes en Malaysie, mais n'ont pas rapporté les valeurs pour les espèces individuelles. Boyd et al. (1999) ont étudié l'occurrence d'épiphytes sur les feuilles du buisson tropical hyperaccumulatieur en Ni Psychotria douarrei (Beauvis.). La quantité d'épiphytes augmente considérablement avec l'âge de la feuille, jusqu'à 62% pour les plus vieilles feuilles. Un exemplaire épiphytique de [leafy liverworts] venant d'une feuille de P. douarrei, contenait 400 mg Ni /kg poids sec (bien moins que la plante hôte, dont les plus vieilles feuilles - celles les plus épiphitisées - contenaient une valeur moyenne de 32,000 mg Ni /kg poids sec). Des doses élevées de Ni n'empêchent donc pas la colonisation de Psychotria douarrei par les épiphytes.

Les composés chimiques qui interviennent dans les interactions hôte-épiphyte sont plus susceptibles d'être localisés dans les tissus les plus externes de l'hôte (Gustafsson & Eriksson 1995). De plus, la plupart du métal s'accumule dans les parois des cellules ou vacuoles épidermales ou subépidermales (Ernst & Weinert 1972; Vazquez et al. 1994; Mesjasz- Rzybylowicz et al. 1996; Gabrielli et al. 1997). Ceci suggère que les épiphytes subiraient des taux de concentration de métaux plus élevés lorsqu'ils poussent sur des feuilles d'hyperaccumulateurs. Mais Severne (1974) a mesuré l'évacuation de métal par les feuilles pour l'hyperaccumulateur de nickel Hybanthus floribundus (Lindl.) F. Muell. (Violaceae), originaire d'Australie occidentale; il conclut que les feuilles ne relâchent pas facilement le nickel.

En principe une autre interaction commensale pourrait exister si le taux élevé de métal dans le sol était nécessaire pour qu'une autre espèce de plantes puisse s'installer. Aucune évidence n'est jusqu'à présent allée dans ce sens.

[modifier] Le biofilm

Ce paragraphe est en développement. Voir les articles correspondants sur le biofilm et Pseudomonas aeruginosa.

[modifier] Table d'hyperaccumulateurs

Ms Stevie Famulari, née à New York d'origine italienne, enseigne l'Architecture paysagiste au Landscape Architecture Department de l'Université de New Mexico. Elle utilise la phytoremédiation dans un projet avec ses étudiants à Los Alamos, New Mexico, concernant le canyon de drainage pour le Manhattan Project. A cette fin elle a commencé une liste de contaminants variés: radionucléides, métaux, hydrocarbures et autres, et des plantes utilisées pour leur traitement; liste qu'elle a rendue publique ici. Cette liste maintenant accrue a été divisée en plusieurs sections:

Cliquer sur ce lien pour la Table d'hyperaccumulateurs – 1 : Al, Ag, As, Be, Cr, Cu, Mn, Hg, Mo, Naphtalène, Pb, Pd, Pt, Se, Zn
Cliquer sur ce lien pour la Table d'hyperaccumulateurs – 2 : Nickel.
Cliquer sur ce lien pour la Table d'hyperaccumulateurs – 3 : Radionucléides, Hydrocarbures et Solvants organiques.

[modifier] Sources et Références

Sources

[7] S.L. Hutchinsona, A.P. Schwab et M. K. Banks. "Phytoremediation of Aged Petroleum Sludge, Effect of Irrigation Techniques and Scheduling". Journal of Environmental Quality 2001, 30:1516-1522.
[8] M.P. de Souza, D. Chu, M. Zhao, A.M. Zayed, S.E. Ruzin, D. Schichnes, and N. Terry. "Rhizosphere Bacteria Enhance Selenium Accumulation and Volatilization by Indian Mustard" . Plant Physiol. (1999) 119: 565-574.
[9] information dans ce site adaptée d'un rapport de la Northwestern University par J.L. Fiegl, B.P. McDonnell, J.A. Kostel, M.E. Finster, et Dr. K. Gray: "A Resource Guide: The Phytoremediation of Lead to Urban, Residential Soils".