Thomas Curt, Directeur de recherche en risque incendie de forêts, Inrae
Christelle Hély, Directrice des études EPHE, Université de Montpellier
Florent Mouillot, Directeur de recherche au Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive (CEFE), Institut de recherche pour le développement (IRD)
Jean-Luc Dupuy, Directeur de recherche, Inrae
Julien Ruffault, Chercheur postdoctoral sur les incendies de forêts, Inrae
Renaud Barbero, Chercheur en climatologie, Inrae
Le climat, les activités humaines et la végétation sont les trois grands facteurs qui contrôlent les feux et en modifient parfois le comportement, voire la dangerosité.
Texte intégral (2130 mots)
Le climat, les activités humaines et la végétation sont les trois grands facteurs qui contrôlent les feux et en modifient parfois le comportement, voire la dangerosité. Dans l’ouvrage Feux de végétation : comprendre leur diversité et leur évolution, paru en 2022 aux éditions Quae, les chercheurs Thomas Curt (coordination scientifique), Christelle Hély (coordination scientifique), Renaud Barbero (auteur), Jean-Luc Dupuy (auteur), Florent Mouillot (auteur), Julien Ruffault (auteur) dressaient un panorama des incendies à l’échelle globale.
Nous reproduisons ci-dessous un extrait du chapitre consacré au comportement des feux. De quoi mieux comprendre l’influence de facteurs tels que le vent, la teneur en humidité de la végétation mais également le type de végétation, son caractère continu ou discontinu et la pente.
Les feux de végétation sont contrôlés par les interactions entre trois facteurs : le climat, la végétation et les actions humaines. La plupart des régions du globe – et tous les continents – sont affectées par des feux, mais les caractéristiques de ces derniers varient.
C’est pourquoi on s’intéresse à leurs régimes, un terme qui recouvre à la fois le comportement des feux, leur nombre par an, leur taille moyenne, leur continuité spatiale, leur type dominant (feu de surface ou feu de cimes) et leurs impacts sur une région ou sur un écosystème donné. […]
Comment les feux de végétation naissent-ils et se propagent-ils ? Un feu de végétation consiste en un phénomène de combustion qui se propage sur une étendue boisée ou végétalisée en consommant une fraction de la matière végétale. Pour qu’un
feu apparaisse, trois ingrédients doivent être réunis :
une source de chaleur,
un combustible (la matière qui « brûle »)
et un comburant (l’oxygène de l’air).
La source de chaleur peut être un impact de foudre, un point chaud initial (un mégot, des particules incandescentes de diverses origines) ou un foyer initial (feux domestiques, usages professionnels du feu lors de travaux agricoles ou forestiers, allumage volontaire). Une fois que le feu a éclos, il se propage, pourvu que la végétation soit assez sèche, abondante et continue. […]
Les facteurs qui influent sur le comportement des feux
S’il y a peu de combustible ou que ce dernier est trop humide […] le feu ne peut pas se propager. Si, au contraire, le combustible est abondant et sec, la propagation du feu est certaine.
Entre ces deux situations, la propagation est incertaine, c’est-à-dire qu’une éclosion ne conduira pas toujours à une propagation : on parle de « conditions marginales de propagation ».
Gravure montrant une branche de pin d’Alep (Pinus halepensis), ses cônes et ses aiguilles.
Par exemple, pour des litières d’aiguilles de pin d’Alep, le comportement du feu devient incertain au-delà d’une teneur en eau d’environ 15 % ou en dessous d’une charge de matière sèche d’environ 2 t/ha.
Ces seuils sont très variables selon les dimensions, la forme et la composition chimique des éléments végétaux servant de combustible. Ils dépendent aussi vraisemblablement du vent, qui favorise la propagation, comme cela peut être déterminé en laboratoire à l’aide d’un ventilateur. Mais il faut se souvenir que le vent, dans la nature, est très variable. Par conséquent, même s’il y a des rafales de vent, il est très probable que le vent sera assez faible à un moment donné pour que le feu s’éteigne faute de combustible, ou parce que ce dernier est trop humide dans ces conditions marginales.
Toutes les études scientifiques montrent que, en dehors des conditions marginales, les facteurs affectant le plus la propagation du feu sont le vent et la teneur en eau des combustibles morts. Chacun de ces facteurs varie en effet quotidiennement avec la météorologie, et induit de fortes variations de la vitesse du feu. La teneur en eau de la végétation vivante, à l’échelle du couvert, est en revanche beaucoup plus stable, mais son effet sur la propagation a probablement été longtemps sous-estimé.
Plus la sécheresse est intense ou le vent fort, plus les feux sont rapides
Le vent a un effet assez linéaire sur la propagation du feu. Dans les formations boisées, forêts ou landes arbustives, la vitesse du feu est de l’ordre de 10 % de celle du vent ; cette approximation est valable dans une large gamme de vitesses de vent allant jusqu’à 70 km/h. Cette règle est une moyenne pour une grande variété de formations boisées à travers le monde, et ne doit pas être appliquée à l’aveugle dans le cadre d’une formation bien précise.
Cette règle nous indique toutefois que, pour un vent augmentant de 10 à 60 km/h (les extrêmes de vent les plus courants dans les incendies), la vitesse du feu augmente en ordre de grandeur dans les mêmes proportions, soit un facteur 6.
Entre des conditions de sécheresse modérée et extrême, un facteur 2 à 3 semble s’appliquer quant à l’effet de la teneur en eau des combustibles sur la vitesse du feu.
Les feux gravissent facilement les pentes
La pente est un facteur aggravant la propagation des feux. Ainsi, une règle simple établit qu’un feu montant une pente verra sa vitesse doubler par rapport à sa propagation sur un terrain plat pour une inclinaison de 20 %, tripler pour une inclinaison de 30 %, et quadrupler pour une inclinaison de 40 %.
En revanche, la vitesse d’un feu descendant une pente sera peu modifiée par la valeur de cette pente et dans tous les cas sera beaucoup plus lente que dans le sens de la montée. Cette règle n’est évidemment pas gravée dans le marbre : le relief modifiant le vent localement, ses effets sont complexes, et peuvent conduire à de grandes variations dans le comportement des feux.
Ainsi, un feu peu intense en fond de vallon peut se transformer en un feu embrasant rapidement un versant de colline. À l’inverse, un feu poussé par le vent vers une crête aura des difficultés à descendre le versant opposé à cause d’une pente et de vents localement défavorables derrière la crête.
Enfin, la quantité, les dimensions et la forme des éléments combustibles, ainsi que la structure spatiale de la végétation affectent le comportement des feux. Ces facteurs supplémentaires expliquent les différences observées entre diverses formations végétales, et exigent d’adapter les règles ou les modèles à chaque type de végétation. En première approche, la quantité de combustible affecte linéairement la puissance du feu (autrement dit, la quantité de combustible consommée est proportionnelle à la quantité disponible).
Son évaluation est par conséquent cruciale pour estimer cette grandeur fondamentale. Les éléments fins s’enflamment et se consument rapidement, alors que les éléments plus gros s’enflamment difficilement mais brûlent longtemps. Les premiers vont ainsi servir de support principal à la propagation du feu, tandis que les seconds vont aussi contribuer à sa puissance et à ses effets sur les plantes et sur le sol.
D’une manière générale, une végétation très discontinue horizontalement est défavorable à la propagation du feu, de même qu’une canopée haute bien séparée du sous-bois sera défavorable au passage du feu vers les cimes des arbres.
Ces facteurs structuraux ont parfois des effets antagonistes. Ainsi, une éclaircie dans un peuplement forestier (c’est-à-dire une réduction du taux de couvert des arbres) favorise à moyen terme l’embroussaillement du sous-bois et la pénétration du vent, ce qui augmente la vitesse du feu. Mais par ailleurs, cette éclaircie rend la végétation discontinue, diminuant le risque de voir un feu se propager de cime en cime !
Plus les conditions de vent et de sécheresse deviennent extrêmes, moins la structure et le détail de la composition de la végétation sont importants pour déterminer la propagation du feu. Cela tient au fait que la transmission de l’énergie devient très efficace par vent fort, et que l’inflammation de la végétation sous cet apport de chaleur est beaucoup plus rapide pour des teneurs en eau faibles. Le feu parcourt alors de grandes surfaces et libère de grandes quantités d’énergie en peu de temps.
Par exemple, en octobre 2017 au Portugal, 250 000 hectares de forêts et de landes ont été brûlés en dix heures dans la même région. Le feu étant intense, il peut aussi enflammer des combustibles plus gros, comme des branches, qui vont brûler plus longtemps que les feuilles ou les rameaux fins. Ces conditions seront favorables à la formation de pyrocumulus et de pyrocumulonimbus qui, comme nous l’avons vu, peuvent altérer la circulation atmosphérique autour du feu. Ce phénomène s’accentue quand la biomasse combustible est abondante.
On peut alors assister au développement d’une véritable tempête de feu, c’est-à-dire un feu très intense, créant de puissants mouvements d’air et de flammes et présentant un comportement imprévisible.
Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.
Dans les grandes zones urbaines françaises, les logements se vendent d’autant plus cher que l’on monte dans les étages : plus de lumière, de vue… mais aussi de chaleur
Texte intégral (3742 mots)
L’ESSENTIEL
Dans les principales zones urbaines françaises, les logements se vendent d’autant plus cher que l’on monte dans les étages : plus de lumière, plus de vue, moins de vis-à-vis.
Ces hauts étages sont pourtant les plus vulnérables à la chaleur en période de canicule, selon une enquête geographique récente.
Les habitants des étages élevés des « immeubles de belle hauteur », souvent des résidences de standing, ont acheté leur appartement à prix d’or, ce qui ne les empêche pas d’être désemparés face aux canicules.
Alors que la France connaît déjà son quatrième épisode caniculaire – et a connu cet été 2026 le plus intense jamais enregistré – le débat public s’est tout naturellement focalisé sur les « bouilloires-thermiques », mot-valise qui combine le défaut d’isolation thermique des logements et la vulnérabilité aiguë aux fortes chaleurs de leurs habitants.
Ce cadrage de l’habitabilité des milieux urbains en période de forte chaleur laisse toutefois dans l’ombre la question de la hauteur des logements, et pas seulement du dernier étage. Car en France, l’habitat urbain continue de se verticaliser.
Depuis 2014, les 30 premières unités urbaines (ce qui correspond aux 30 principales agglomérations du pays) accueillent de plus en plus d’immeubles résidentiels de quinze ou seize étages (96 livrés, 88 en chantier ou en instruction à fin 2022). Ces tours « nouvelle génération », parfois appelées « immeubles de belle hauteur » pour ne pas utiliser le mot « tour », s’adressent à des ménages aisés.
Elles vendent précisément ce que les canicules rendent insoutenable : une ouverture paysagère, une exposition atmosphérique à l’air extérieur des métropoles. Or mon enquête dans les tours des agglomérations lyonnaise, stéphanoise et grenobloise montre que dans le neuf, les logements les plus chers, les plus hauts, sont parfois les plus invivables l’été.
La hauteur, ou le prix de l’exposition
En France, le prix de l’immobilier grimpe avec l’étage. Selon une étude du portail MeilleursAgents, un appartement au dernier étage d’un immeuble avec ascenseur se vend 15 % plus cher qu’un rez-de-chaussée en province, 19 % à Paris. Les rares travaux sur le gradient vertical des prix du logement confirment l’existence d’une « prime d’étage » positive, à laquelle s’ajoute celle de l’orientation. À Shanghai, un logement exposé sud vaut en moyenne 14 % de plus.
Panoptique des hauteurs du 16ᵉ (en haut à gauche) au RDC (en bas à droite) de l’îlot Moderne (Lyon 3ᵉ). L’usage d’une lentille noire et du grand angle accentue les contrastes et la profondeur, mais cette image donne à voir la corrélation entre luminosité de l’habitat et hauteur du logement.Fourni par l'auteur
« On est cuits. Là où on était, on avait un rafraichissement par le sol, là on n’a rien du tout et moi j’ai du 30/33 °C en étant beaucoup plus proche du soleil », raconte Marie-France, 65 ans, depuis son logement au seizième étage acheté 875 000 euros dans une tour livrée en 2019 à Lyon-Confluence.
Chez Marie-France, au 16ᵉ d’une tour de l’éco-quartier de la Confluence (Lyon 2ᵉ), tous les volets étaient baissés quand je suis arrivé, 31 °C à l’intérieur, orage annoncé.Fourni par l'auteur
Deux étages plus bas, un autre retraité décrit :
« un appartement invivable l’été » ; « quand vous avez des canicules, la chaleur ne s’évacue plus parce qu’elle est bien isolée, et vous dormez dans des chambres à 32 °C ».
Le point décisif est que ces logements ne sont pas des passoires. Ce sont des produits neufs conformes aux réglementations (RE2020).
Chez Jérôme et Lydia, 14ᵉ d’une nouvelle tour dans le quartier de la Part-Dieu (Lyon 3ᵉ), il est midi et il règne un soleil de plomb en ce 31 juillet 2020.Fourni par l'auteur
Leur surchauffe n’est pas un défaut de fabrication et découle même de ce qui fait leur prix. Les étages élevés bénéficient également d’un ensoleillement « optimal », sans ombre portée. L’absence de vis-à-vis, n’est donc pas seulement une forme de tranquillité vis-à-vis du voisinage : c’est aussi l’absence de masque au rayonnement du soleil et une plus grande distance avec les arbres rafraichissants au sol.
L’isolation haute performance, enfin, qui permet de se couper du bruit du boulevard urbain, retient la chaleur la nuit. Et ouvrir la fenêtre pour aérer, lorsque la vitesse du vent le permet, fait entrer ce que la hauteur n’enraye pas, comme le bruit qui monte.
« Ou je veux le bruit, ou je veux la vue », résume Marie-France. Il faudrait désormais compléter : « ou la chaleur, le bruit, le vent, ou la vue ».
Vers une déstabilisation des hiérarchies verticales ?
Dans la même résidence que Marie-France, Ophélie, 34 ans, institutrice, occupe un premier étage ombragé donnant sur le jardin en cœur d’îlot. Elle ironise :
« Ah ben on peut pas avoir un logement lumineux et être au frais ! »
Chez Ophélie, au 1ᵉʳ d’une tour de l’éco-quartier de la Confluence (Lyon 2ᵉ), la végétation et l’ombre portée maintiennent son balcon relativement au frais les jours d’été.Fourni par l'auteur
Le couple du quatorzième me dit louer un studio à la montagne « dès que la canicule arrive sur le bulletin météo » et envisagerait même de « faire machine arrière » en déménageant, deux réflexes (la fuite vers une résidence secondaire à l’océan ou à la montagne et/ou un déménagement pur et simple) corroborés par une récente étude de Leboncoin sur l’inconfort thermique.
Pourtant, le marché immobilier ne semble pas suivre l’épreuve des corps. En pleine canicule, les professionnels de l’immobilier constatent que les derniers étages et les expositions sud restent très valorisées.
Il n’a fallu qu’une quinzaine d’années pour que les urbanistes marseillais revoient à la baisse la hauteur des immeubles sous les effets du mistral. Combien de canicules faudra-t-il encore pour que la vulnérabilité des étages élevés à la chaleur fasse l’objet d’enquêtes, de rapports et de mesures dédiés ?
La variabilité de l’exposition à la chaleur en fonction de la hauteur est avérée. L’effet cheminée, par exemple, peut concentrer chaleur et polluants dans les étages supérieurs. L’épidémiologie a mis en évidence une surmortalité aux derniers étages lors de la canicule de 2003 à Paris.
Ces savoirs ne circulent pourtant pas jusqu’aux enquêtes de géographie sociale qui, depuis quelques années, prennent au sérieux la façon dont les citadins vivent la chaleur. Les enquêtes coordonnées par Guillaume Faburel dans le sud de la France et par Géraldine Molina dans la métropole nantaise montrent que les corps et les logements ne sont pas égaux devant les surchauffes urbaines. Mais ces travaux analysent avant tout l’effet du quartier, du type de bâti ou du profil du ménage, au détriment de l’étagement.
Or l’étagement fait la ville. Habiter en milieu urbain, c’est vivre à un certain endroit du mille-feuille vertical. En exagérant le trait, on pourrait dire que le cas des tours révèle la production, étage par étage, d’inégalités climatiques hautement différenciées selon les coordonnées tridimensionnelles de l’habitant et de son logement.
Cet aspect structurant de l’urbanité contemporaine vis-à-vis de la chaleur pourrait avoir des implications colossales puisqu’il mettrait potentiellement en défaut le renforcement des politiques de densification des métropoles actuellement à l’œuvre.
Pour l’instant, cependant, pas de changement de cap significatif pour les politiques d’aménagement urbain. Les effets des phénomènes d’îlot de chaleur urbain continuent de s’intensifier et, avec eux, ceux de la dépendance croissante à la climatisation, qui commence à être intégrée par les prix du marché et les balcons des tours.
Cercle vicieux : sur un quartier lyonnais modélisé pendant la canicule de 2019, les climatiseurs de façade ont élevé la température de l’air d’environ 1,75 °C. La réponse individuelle repousse le problème vers le bas, vers la rue, vers les logements modestes des premiers niveaux, vers ceux qui n’ont pas payé la vue, et retarde le moment où il faudra le penser collectivement. Les habitants des tours font déjà rentrer l’étagement dans leurs arbitrages quotidiens. Et vous ?
L’étagement de la ville est longtemps resté dans l’angle mort des enquêtes de géographie sociale sur la chaleur.Fourni par l'auteur
Geoffrey Mollé a reçu une bourse doctorale de la Chaire "Habiter Ensemble la Ville de Demain" du LabEx Intelligence des Mondes Urbains pour réaliser ses recherches sur les tours résidentielles.
Mathieu Pédrot, Maitre de conférences - Géosciences et Environnement, Université de Rennes
Francisco Cabello Hurtado, Maître de Conférences, Université de Rennes
Nolenn Kermeur, Docteure en Geochimie, Université de Rennes
Utiliser des plantes pour dépolluer les sols, c’est ce que propose la phytoremédiation. Une aire de recherche en pleine expansion alors que les inquiétudes liées aux métaux toxiques se multiplient.
Texte intégral (2697 mots)
Utiliser des plantes pour dépolluer les sols, c’est ce que propose la phytoremédiation. Cette aire de recherche est en pleine expansion alors que les inquiétudes liées aux métaux toxiques se multiplient. Mais un problème demeure : ces processus basés sur les plantes restent encore assez lents. Pour y remédier, une étude inédite aux résultats prometteurs a pu tester les capacités des laitues à absorber le cadmium en ajoutant des nanoparticules de magnétite pour accélérer la dépollution.
La contamination des sols par le cadmium constitue aujourd’hui un enjeu environnemental majeur. Issu notamment des activités industrielles et de l’utilisation d’engrais phosphatés en agriculture. Ce métal toxique peut s’accumuler dans les écosystèmes et perturber durablement leur fonctionnement.
Un élément qui s’accumule dans l’organisme
Le cadmium est en effet un élément métallique ne présentant aucun rôle biologique, aucune fonction physiologique n’étant actuellement connue. Il se distingue ainsi par une toxicité élevée, même à faibles concentrations, affectant aussi bien les microorganismes que les plantes, les animaux et l’humain. Le cadmium peut également être bioaccumulé, c’est-à-dire s’accumuler dans les tissus d’un organisme, les processus d’absorption excédant les processus d’élimination.
Il peut aussi être transféré au sein de la chaîne alimentaire, ce qui soulève d’importantes préoccupations sanitaires et environnementales. Pour remédier à l’augmentation des concentrations en cadmium dans les sols, les scientifiques développent des approches innovantes, dont la phytoextraction, une technique qui utilise les plantes pour extraire les polluants du sol.
Les possibilités de la phytoremédiation
Ce procédé repose sur la capacité de certaines plantes à absorber les métaux présents dans le sol et à les accumuler dans leurs parties aériennes (tiges, feuilles, fleurs, fruits, etc.). Ces parties peuvent ensuite être récoltées, et ainsi extraire progressivement les polluants des sols.
Deux grandes stratégies sont utilisées en phytoremédiation. La première consiste à utiliser des plantes hyperaccumulatrices, capables de stocker des concentrations très élevées de métaux dans leurs tissus biologiques. Parmi les espèces les plus connues figurent le tabouret des bois (Noccaea caerulescens) pour le zinc et le cadmium, ou encore la fougère rubanée (Pteris vittata) pour l’arsenic.
Cette forte capacité d’accumulation permet de concentrer les contaminants dans une quantité relativement limitée de matière végétale, ce qui facilite la gestion des déchets issus de la dépollution et peut, dans certains cas, permettre la récupération et la réutilisation des métaux.
La seconde stratégie repose sur l’utilisation de plantes produisant une grande quantité de biomasse, comme certaines graminées, saules ou peupliers. Bien que ces espèces accumulent généralement moins de contaminants dans leurs tissus, leur forte production de matière végétale permet d’extraire des quantités significatives de polluants au fil du temps.
Des processus assez lents
Dans les deux cas, la quantité totale de contaminants extraite dépend à la fois de la concentration accumulée dans les tissus végétaux et de la quantité de biomasse produite. Les plantes hyperaccumulatrices compensent leur faible production de biomasse par des concentrations élevées en contaminants, tandis que les plantes à forte biomasse compensent leurs concentrations plus faibles par une production végétale importante.
Cependant, ces deux approches présentent une limite commune : la dépollution reste généralement lente et nécessite souvent plusieurs années, voire plusieurs décennies, avant d’obtenir une réduction significative des concentrations dans les sols. L’efficacité de cette technique dépend également de la biodisponibilité des contaminants, c’est-à-dire de la fraction réellement accessible aux plantes.
En effet, un métal toxique peut être présent dans le sol sans pouvoir être absorbé par les racines. Plus un contaminant est biodisponible, plus il pourra être prélevé et accumulé dans les tissus végétaux. La biodisponibilité influence donc directement la concentration de contaminants pouvant être atteinte dans les plantes et, par conséquent, la vitesse de dépollution du milieu.
Des nanomagnétites pour accélérer la phytoremédiation
C’est dans ce contexte qu’interviennent les nanoparticules de magnétite (Fe3O4), des particules de fer de taille nanométrique capables d’interagir avec les métaux et de modifier leur comportement dans l’environnement. Naturellement présentes dans certains sols et sédiments, ces nanomagnétites sont également utilisées dans le domaine biomédical, notamment comme agent vecteur pour le transport ciblé de médicaments, en raison de leur faible toxicité et de leur bonne compatibilité avec les tissus biologiques. Nous avons voulu mettre en lumière le potentiel de ces nanoparticules de magnétite pour améliorer significativement les processus de phytoremédiation.
QU’EST-CE QUE LA NANOMAGNÉTITE ?
La nanomagnétite est un oxyde mixte de fer, c’est-à-dire composé à la fois de fer ferreux, Fe(II), et de fer ferrique, Fe(III). Le rapport théorique dans une magnétite idéale, dite stoechiométrique, est d’être composé d’un atome de Fe(II) pour deux atomes de Fe(III), soit un ratio Fe(II)/Fe(III) de 0,5.
Les nanomagnétites utilisées dans cette étude sont dites non stoechiométriques, soit un rapport Fe(II)/Fe(III) inférieur à 0,5. Cela indique un appauvrissement en atomes de Fe(II), ce qui réduit le potentiel de toxicité cellulaire en réduisant le stress oxydatif potentiel – les atomes de Fe(II) peuvent s’oxyder en Fe(III), entraînant la formation de radicaux libres. Cette caractéristique réduit ainsi leur réactivité chimique tout en préservant leur capacité à fixer des contaminants à leur surface.
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Pour cela, nous avons cultivé des laitues (Lactuca sativa) dans des sols contaminés en cadmium, avec ou sans ajout de nanomagnétites. Nous avons choisi cette plante pour sa croissance rapide, associée à une forte production de biomasse aérienne. Néanmoins, il ne s’agit pas d’une espèce végétale reconnue comme hyperaccumulatrice de cadmium.
Des laitues non destinées à la consommation
Les résultats sont sans équivoque : la présence de nanomagnétites double la quantité de cadmium accumulée dans les feuilles de laitue ([Cd] >120 mg.kg-1 de masse sèche foliaire). Les concentrations atteignent ainsi des niveaux caractéristiques de plantes hyperaccumulatrices ([Cd] >100 mg.kg-1 de masse sèche foliaire).
Cela signifie que des espèces végétales courantes, comme la laitue, pourraient devenir des outils efficaces de dépollution lorsqu’elles sont associées à ces nanomagnétites. Il est important de souligner que cette approche s’inscrit dans une logique de dépollution, et non de production alimentaire. Les plantes utilisées dans ce contexte ne sont pas destinées à la consommation, mais à être récoltées pour extraire les contaminants du sol. Cette distinction est essentielle pour comprendre l’intérêt de la démarche.
Fourni par l'auteur
Des laitues plus petites, mais riches en cadmium
Nous noterons par ailleurs que l’ajout de nanomagnétites s’accompagne d’une diminution de la biomasse foliaire produite, les laitues étant légèrement plus petites. Cet effet ne constitue toutefois pas un frein à la dépollution des sols.
En effet, malgré cette réduction de croissance, la laitue conserve une production de biomasse suffisante pour extraire des quantités significatives de cadmium du sol. Surtout, les feuilles présentent des concentrations en cadmium nettement plus élevées, ce qui permet d’obtenir une biomasse plus riche en contaminants.
Cette combinaison est particulièrement avantageuse dans une stratégie de phytoextraction : elle maintient une extraction efficace du métal tout en réduisant les volumes de végétaux à récolter, transporter et traiter. Une biomasse plus concentrée en cadmium facilite également les étapes ultérieures de gestion ou de valorisation, par exemple dans une perspective de récupération du métal, tout en limitant les coûts associés.
L’étude montre également que les nanomagnétites modifient le comportement du cadmium dans le sol en réduisant sa fraction la plus mobile. Concrètement, en présence de ces nanomagnétites, les quantités de cadmium entraînées par l’eau qui traverse le sol diminuent fortement. Cette réduction limite les transferts du contaminant vers les couches profondes du sol et pourrait ainsi réduire les risques de contamination des eaux souterraines.
Bien que le cadmium soit davantage retenu dans le sol, sa biodisponibilité reste suffisante pour permettre une absorption importante par les plantes. Les nanomagnétites remplissent donc une double fonction : elles favorisent l’extraction du cadmium par les végétaux tout en limitant sa dispersion dans l’environnement.
Quid des escargots et des vers de terre ?
Au-delà des plantes, nous avons également examiné le devenir du cadmium au sein d’une chaîne alimentaire simplifiée comprenant des vers de terre et des escargots. L’objectif était d’étudier les interactions entre le cadmium présent dans le sol et ces deux organismes vivants en considérant deux modes d’exposition distincts. Les vers de terre sont principalement exposés par l’ingestion de grandes quantités de sol lors de leur alimentation, tandis que les escargots entrent en contact avec le contaminant par voie cutanée lors de leurs déplacements à la surface du sol.
Les résultats montrent que les vers de terre accumulent des quantités importantes de cadmium. Toutefois, cette accumulation est principalement liée à la contamination initiale du sol et à l’ingestion de particules de sol. La présence de nanomagnétites ne modifie pas significativement cette bioaccumulation, qui reflète avant tout l’exposition directe des vers de terre au sol contaminé.
En revanche, un effet intéressant est observé chez les escargots. Contrairement aux vers de terre, leur accumulation de cadmium diminue en présence de nanomagnétites. Ce résultat suggère que ces nanomagnétites peuvent réduire la biodisponibilité du cadmium pour certains organismes, contribuant ainsi à limiter son transfert dans la chaîne alimentaire et son impact sur les organismes vivants du sol.
Par ailleurs, les nanomagnétites elles-mêmes sont faiblement retrouvées dans les organismes étudiés, ce qui indique une mobilité limitée dans ce système expérimental. Cela constitue un élément rassurant quant à leur comportement environnemental, même si des études complémentaires restent nécessaires pour évaluer leurs effets à long terme.
Des questions à creuser
Cette étude met donc en évidence le potentiel des nanomagnétites pour améliorer les stratégies de phytoremédiation des sols contaminés. Toutefois, de nombreuses questions demeurent quant aux mécanismes qui contrôlent la biodisponibilité des contaminants dans les sols. Pourquoi certains métaux deviennent-ils plus facilement accessibles aux plantes tout en restant moins mobiles dans l’environnement ? Quelles approches pourraient permettre d’agir sur les processus se déroulant à l’interface entre l’eau, le sol et les plantes afin de modifier les formes chimiques des contaminants, et ainsi leur mobilité et leur biodisponibilité ?
Ces questions sont au cœur de nos futurs travaux qui visent à mieux comprendre les facteurs physiques, chimiques et biologiques qui gouvernent le transfert des contaminants vers les organismes vivants. Une meilleure connaissance de ces mécanismes permettra de développer des stratégies de dépollution plus efficaces, plus ciblées et mieux adaptées à la diversité des sols contaminés.
Mathieu Pédrot a reçu des financements de l'ANR (projet n° ANR-25-CE04-3722), du CNRS, de la région Bretagne et de l'Université de Rennes. Il est membre de l'Université de Rennes.
Francisco Cabello Hurtado a reçu des financements de l'ANR, de l'Université de Rennes et du CNRS. Il est membre de l'Université de Rennes.
Nolenn Kermeur a bénéficié d'un financement du Ministère de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation sous la forme d'un contrat doctoral.
