Végétaux en contact avec des résidus miniers acidogènes: est-ce que les symbioses plantes-microorganismes peuvent améliorer leur survie et contrôler l'accumulation de métaux lourds dans leurs tissus?


 

Plusieurs sites miniers au Québec ont des résidus générateurs de drainage minier acide (DMA) contenant des métaux lourds (ex: plomb, arsenic, zinc, etc). Pour endiguer ce problème, l'industrie limite l'exposition de ces minéraux à l'oxygène par le biais, entre autres, de l'installation de « multicouches » par-dessus l'aire de stockage des résidus. Malheureusement, ces installations « CEBC », avec le temps, sont colonisées par des arbres et des arbustes dont les racines peuvent percer les membranes sous-jacentes essentielles pour limiter la diffusion d'oxygène et la production de DMA. Parallèlement à cette situation, des végétaux colonisent naturellement les sites miniers abandonnés; encore là un contexte de contact entre plantes et minéraux générateurs acides.

Nous avons donc voulu déterminer le niveau de tolérance aux métaux lourds des aulnes: ces plantes pionnières souvent employées en réhabilitation. Est-ce que les aulnes pourraient tolérer la présence de métaux au niveau du sol? Est-ce qu'ils bénéficieraient de la présence de leurs bactéries et champignons symbiotiques (qui s'installent au niveau de la racine) pour limiter leur absorption de métaux lourds? Notre projet avait donc deux finalités pratiques: 1-évaluer si la colonisation naturelle d'aulnes sur des sites miniers acidogènes abandonnés entraîne un risque de dispersion de métaux dans l'environnement et 2-évaluer si les aulnes ultimement pourraient être employés pour des travaux de revégétalisation sur ou à proximité de sites miniers dont les résidus génèrent du DMA.

Nos résultats démontrent que les aulnes peuvent tolérer une exposition intermédiaire à des métaux lourds, que ce soit sous forme de DMA, ou encore de résidus fins acidogènes. Cette tolérance, témoignée par la survie des aulnes, est associé à une accumulation en métaux lourds au niveau des feuilles qui s'avère acceptable. Nous concluons que lorsque les aulnes sont visiblement en santé, nous devrions retrouver une translocation de métaux lourds au niveau des feuilles qui n'est pas très problématique. Nous constatons toutefois la très grande toxicité du DMA pur et des résidus fins acidogènes purs testés dans notre étude.

Nous constatons également que malgré la tolérance constatée, il est impératif de pratiquer la vigilance et de mesurer les teneurs en métaux lourds (surtout au niveau foliaire) lorsque des végétaux sont en contact avec des minéraux acidogènes ou du DMA. Ce projet a permis la formation de deux étudiants à la maîtrise, un étudiant au doctorat et plusieurs stagiaires au baccalauréat, tous ayant été exposés à ce domaine multidisciplinaire où se côtoient des notions de biotechnologie environnementale, de biologie végétale, de microbiologie, de même que la réalité industrielle et réglementaire. Plusieurs seront outillés pour interagir avec l'industrie pour développer des approches de gestion environnementale sur-mesure, selon la réalité de l'entreprise et l'évolution des exigences environnementales.

Chercheur responsable

Sébastien Roy, Université de Sherbrooke

Équipe de recherche

  • Sébastien Roy, Université de Sherbrooke
  • Jean-Philippe Bellenger, Université de Sherbrooke

Durée

3 ans

Montant

297 049 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Appel de propositions

Développement durable du secteur minier