by Seshata on 25/12/2013 | Culture Culturel

Le chanvre et la décontamination des sols radioactifs

Chanvre La science du chanvre progresse désormais à pas de géant comparativement aux décennies précédentes. La phytoremédiation, ou décontamination des sols, est l'un des domaines de recherche importants qui fait actuellement l'objet d'une attention particulière. La capacité du chanvre à lixivier les contaminants du sol n'est cependant pas une découverte récente.


La science du chanvre progresse désormais à pas de géant comparativement aux décennies précédentes. La phytoremédiation, ou décontamination des sols, est l’un des domaines de recherche importants qui fait actuellement l’objet d’une attention particulière. La capacité du chanvre à lixivier les contaminants du sol n’est cependant pas une découverte récente.

Le chanvre et la décontamination des sols radioactifs

Le projet de phytoremédiation de Tchernobyl

Depuis plus de dix ans, le chanvre industriel cultivé dans les environs de la centrale nucléaire abandonnée de Tchernobyl à Pripiat, Ukraine, participe à la réduction de la toxicité des sols. Aujourd’hui, les Japonais envisagent d’utiliser la même approche afin de corriger les dégâts environnementaux causés par l’effondrement de la centrale de Fukushima. Toutefois, en raison de la loi sur le contrôle du cannabis imposée au Japon par les forces d’occupation américaines en 1948, le chanvre ne peut être cultivé que sous licence et les critères d’obtention sont stricts et restrictifs.

En 1989, seulement trois ans après l’explosion initiale, l’administration soviétique de l’époque avait demandé à l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) une évaluation de la situation environnementale. Dans la zone d’exclusion de 30 km autour de Tchernobyl, on enregistrait alors des concentrations élevées en divers métaux toxiques dans le sol dont l’iode, le césium 137, le strontium 90 et le plutonium, ainsi que dans la végétation et chez les animaux.

Le chanvre s'est avéré capable d'absorber des concentrations élevées de métaux lourds du sol
Le chanvre s’est avéré capable d’absorber des concentrations élevées de métaux lourds du sol

Quelles sont les plantes qui favorisent la phytoremédiation ?

Pour répondre à cette situation, il a été décidé alors, dans un effort concerté, de limiter la contamination des sols par l’utilisation de plantes bénéfiques à cet égard. Ce processus, connu sous le nom de phytoremédiation, a été lancé immédiatement et utilisait diverses plantes capables d’agir sur des contaminants spécifiques – deux variétés de brassicacées pour extraire le chrome, le plomb, le cuivre et le nickel, le maïs pour absorber le plomb (divers chercheurs ont démontré la remarquable capacité d’absorption du plomb de cette culture importante), et, plus récemment, le tournesol et le chanvre.

Les plantations de tournesol ont commencé en 1996, à l’issue de l’élaboration d’une variété qui promettait une efficacité jusqu’alors inenvisageable en matière de décontamination ; les plantations de chanvre ont suivi peu après, en 1998. Slavik Dushenkov, un chercheur à Phytotech, l’une des organisations travaillant sur ces plantations de chanvre, déclarait que « le chanvre est l’une des meilleures plantes phytoremédiatives que nous ayons pu trouver ».

Outre l’Ukraine, de nombreuses terres rurales au Belarus voisin ont été touchées par l’explosion, et les autorités locales ont également adopté le chanvre en tant que décontaminant. La récolte produite sera transformée en éthanol, puisque l’augmentation de la production de biocarburants est un objectif clé pour améliorer l’environnement et l’économie globale de la région.

La zone d'exclusion de Tchernobyl, site de la pire catastrophe nucléaire au monde, retrouve lentement la santé à mesure que les plantes et les animaux assainissent les terres
La zone d’exclusion de Tchernobyl, site de la pire catastrophe nucléaire au monde, retrouve lentement la santé à mesure que les plantes et les animaux assainissent les terres

Différences de concentration de métaux provenant du sol

En 2012, une étude menée en Roumanie portait sur la sécurité nutritionnelle des graines de chanvre produites par des plants cultivés dans des sols riches en calcium, en magnésium, en potassium et en fer. L’étude a démontré que cinq variétés distinctes de chanvre roumain avaient développé des profils nutritionnels différents en fonction de la concentration de divers métaux présents dans le sol. Par exemple, la variété Zenit présentait des concentrations élevées en calcium, alors que l’Armanca en absorbait moins ; la Diana et la Silvana affichaient les meilleurs taux d’absorption de magnésium, et la Zenit présentait les plus fortes concentrations en fer.

Malgré ces différences, les graines et l’huile issues de ces cinq variétés présentaient des concentrations importantes en magnésium, en calcium, en fer, en manganèse, en zinc et en potassium, tous des métaux bénéfiques pour la santé. Toutefois, toutes les variétés dépassaient les limites légales en ce qui concerne le cadmium, un métal lourd toxique susceptible d’entraîner diverses complications sanitaires, bien que le sol dans lequel elles étaient plantées ait présenté des concentrations comprises dans les limites acceptables. L’Armanca et la Silvana présentaient des concentrations en cadmium particulièrement élevées.

Chanvre et absorption de cadmium

La consommation excessive de produits alimentaires à haute concentration en cadmium peut causer des difformités articulaires et osseuses, des maladies respiratoires, entraîner une anémie et une insuffisance rénale. Dans les régions où le cadmium est présent dans le sol, les variétés de chanvre doivent, pour être aptes à la consommation humaine ou animale, être sélectionnées sur la base d’une faible capacité d’absorption de cadmium.

Selon une étude menée en 2011 sur des variétés de chanvre chinois, de nombreuses variétés de chanvre ont la capacité d’absorber et d’accumuler de très grandes quantités de cadmium présent dans le sol sans risque pour la plante elle-même. Bien que cela suppose diverses implications en matière de sélection des sites pour la culture de chanvre sûr pour l’alimentation, cela indique également que l’on aura tout intérêt à utiliser principalement ou exclusivement le chanvre pour des programmes de phytoremédiation de sites contaminés au cadmium. Par ailleurs, même si le chanvre utilisé pour décontaminer le sol n’est pas sûr pour la consommation, il peut toujours être utilisé dans diverses applications industrielles, par exemple les biocarburants.

A mesure que la végétation se réapproprie lentement les régions précédemment inhabitées, l'ajout d'espèces connues pour leur potentiel d'extraction de métaux lourds présents dans les sols peut participer à la résurrection de l'écosystème
A mesure que la végétation se réapproprie lentement les régions précédemment inhabitées, l’ajout d’espèces connues pour leur potentiel d’extraction de métaux lourds présents dans les sols peut participer à la résurrection de l’écosystème

Le chanvre n’est pratiquement pas affecté par la présence de métaux lourds dans le sol

La résilience du chanvre aux contaminants du sol fait l’objet d’une littérature exhaustive. Dès 1975, une étude publiée par l’Agronomy Journal décrivait comment les caractéristiques du sol influençaient la concentration des éléments et pouvaient même influer sur le profil cannabinoïde final dans les variétés psychoactives. À fin d’illustration, quinze sites avec des profils de sol variés ont été plantés avec la même variété de cannabis afghan, et leur récolte a été analysée pour déterminer les teneurs en métaux. Les chercheurs ont conclu qu’en utilisant l’analyse foliaire, les différences permettaient de déterminer l’origine géographique du cannabis.

En 1995, l’Institut polonais des fibres naturelles a publié une étude démontrant que les variétés testées étaient capables d’absorber de grandes quantités de métaux lourds du sol sans impact sur leur croissance végétale, leur rendement ou la qualité de leurs fibres. Cependant, peu de recherches ont été consacrées à la sécurité des fibres utilisées dans le textile ou dans d’autres formes d’industries, et cette question doit faire l’objet d’études approfondies afin de définir les utilisations possibles du chanvre cultivé dans de telles conditions.

Le chanvre, en tant que plante dont la valeur et l’utilité dans notre combat pour réparer les dégâts humains infligés à nos sols et à nos écosystèmes ont été prouvées, pourrait bénéficier à des centaines de milliers de sites à travers le monde – aux États-Unis seuls, on estime à 30 000 le nombre de sites nécessitant une décontamination. Comme c’est si souvent le cas, les restrictions américaines en matière de culture de chanvre écartent toute éventualité d’exploitation à grande échelle, et les sites contaminés sont en grande partie laissés à l’abandon, à cause du manque d’intérêt et de moyens financiers de la part du gouvernement.

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