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Comment la culture du chanvre peut-elle dépolluer le sol ?

Les préoccupations actuelles portent inévitablement sur des problèmes liés à l’écologie, en particulier la protection de l’environnement. Nous savons que notre mode de vie a eu un impact négatif sur notre planète, tant dans les océans, dans l’air et dans nos terres. Après le travail et les recherches de scientifiques en sciences et en environnement, il semblerait que la culture du chanvre serait une solution efficace pour la décontamination et la dépollution des sols. Cette plante aurait donc un rôle à jouer dans la transformation écologique.

 

Comment reconnaître un sol contaminé ?

 

Dans les concours agricoles, on constate que la terre est moins fertile et son équilibre est fragilisé. Ce phénomène s’explique notamment par la présence de vers de terre dont le nombre diminue depuis 1950. En effet, dans les années 1950, on comptait en moyenne 2 tonnes de vers de terre par hectare, contre 200 kg aujourd’hui. Par ailleurs, la Commission européenne tire la sonnette d’alarme en annonçant que 75 % des sols de la planète sont dégradés.

 

La vie souterraine ne peut plus prospérer, principalement à cause du sol artificiel. En effet, l’utilisation du béton dans la construction de logements rend la terre plus compacte. En France, un quart des terres agricoles a été dégradé du fait de l’expropriation.

 

Le chanvre et la phytoremédiation de Tchernobyl

 

 

Pendant près de deux décennies, le chanvre industriel cultivé près de la centrale nucléaire abandonnée de Tchernobyl dans la ville ukrainienne de Pripiat a contribué à réduire la toxicité des sols.

 

En 1990, quatre ans seulement après la première explosion, l’administration soviétique de l’époque a demandé à l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) une évaluation de la situation environnementale. Les résultats ont révélé de fortes concentrations de métaux toxiques, dont le mercure, le césium-137, le strontium-90 et le plutonium, dans les sols et les tissus végétaux et animaux dans la zone d’exclusion de 30 km entourant Tchernobyl.

 

À la lumière de ces résultats, des efforts concertés ont été déployés pour réduire la contamination des sols à l’aide de plantes bénéfiques. Le procédé de phytoremédiation a été appliqué immédiatement.

 

Cannabis pour le traitement des sols à l’UC Louvain

En Europe, l’équivalent de la Grèce en sols contaminés

On estime qu’environ 137 000 km² de terres agricoles en Europe sont contaminées à de divers degrés par des métaux lourds. Des terres qui ne peuvent donc être utilisées que pour la production non alimentaire. Des chercheurs de l’UC Louvain explorent la voie prometteuse de l’utilisation de cannabis pour relever les défis de ce problème !

 

Plante très utilisée par l’homme depuis plus de 10 000 ans, le cannabis ou chanvre a mauvaise presse depuis plusieurs décennies et sa culture est interdite dans de nombreux pays. En cause ? L’effet addictif et néfaste sur le cerveau des jeunes qui utilisent régulièrement des psychotropes récréatifs.

 

Pourtant, cette plante, qui possède de nombreuses variétés sans effets psychotropes, possède des propriétés indéniables et peut encore rendre de précieux services à notre société. C’est l’objet des travaux de Marie Luyckx, doctorante dans le groupe de recherche en physiologie végétale dirigé par le professeur Stanley Lutts de l’Institut de la Terre et de la Vie. Les aspects particulièrement intéressants du cannabis incluent :

 

  • sa capacité à extraire les métaux lourds du sol,
  • ses tiges, sources de fibres utilisées dans le textile ou la construction,
  • ses fleurs, qui contiennent des substances, des cannabinoïdes, des intérêts pharmaceutiques divers.

 

Tournés aux questions environnementales, dont l’utilisation des plantes pour gérer les sols contaminés par les métaux lourds (phytoremédiation), les chercheurs de l’UC Louvain ont commencé par examiner les deux premiers aspects. L’approche originale, avec la question et l’hypothèse de départ : peut-on utiliser le chanvre pour assainir des sols contaminés par des métaux lourds dans la production de fibres de qualité ? Avec un triple avantage, si la recherche s’avère concluante :

 

  • dépolluer les sols agricoles contaminés par des métaux lourds (cadmium, zinc, plomb, etc.) rejetés directement dans le sol ou dans l’atmosphère par les zones industrielles ou l’utilisation excessive d’engrais,
  • maintenir la productivité des sols impropres aux cultures vivrières,
  • et enfin, assurer un couvert végétal sur ces sols non armés et éviter ainsi l’érosion des sols par l’eau ou le vent et donc la contamination des cours d’eau et des terres adjacentes.

 

Des recherches en partenariat avec d’autres universités

Pour mener à bien ses recherches, Marie Luyckx a développé des projets et des expérimentations avec deux partenaires, l’ISA Lille et l’Université du Luxembourg. La première phase de sa recherche doctorale a mené à la conclusion que le chanvre est bien une plante capable de tolérer la contamination par les métaux lourds. Elle met également en œuvre des stratégies de résilience face à un environnement pollué. 

 

La deuxième étape consistait à tester sa capacité à accumuler des métaux lourds. “Nous avons pu observer que le cannabis accumule les métaux lourds dans les parties aériennes à un rythme très intéressant”, explique Marie Luyckx. Enfin, les fibres de ces plantes “contaminées” ont été analysées et les résultats montrent que leurs propriétés mécaniques ne sont pas affectées par les métaux lourds. 

 

“Ces fibres pourraient donc encore être valorisées dans les industries du bâtiment ou du textile, en fonction des normes Oeko-tex établies et/ou du traitement associé pour éviter le relargage ultérieur de métaux lourds.”

 

Enfin, les scientifiques de l’UC Louvain sont sur le point de commencer leurs recherches sur les fleurs de cannabis. Ils contiennent des cannabinoïdes dont on parle de plus en plus dans le secteur pharmaceutique. Les scientifiques ont des raisons de le croire, mais la recherche le confirmera. 

 

Différents résultats selon le type de sol

En conditions réelles (les tests ont eu lieu dans une zone contaminée près de Lille), les résultats sont moins satisfaisants : la quantité de métaux lourds absorbés est beaucoup plus limitée. “Cela dépend en fait du type de sol”, explique Marie Luyckx, qu’il soit sableux ou limoneux, par exemple. Certaines particules de sol retiennent fortement les métaux lourds, ce qui rend difficile le travail du cannabis.

 

Mais pour un doctorant, ces résultats peuvent même être considérés comme positifs : “Défricher les terres prend plus de temps (10 voire 20 ans), mais du coup le matériel végétal produit est moins dangereux pour la santé et plus facile à valoriser, et restitue ainsi la valeur économique de la terre.”

 

Redonner à la terre sa valeur économique

Les graines dans lesquelles le chercheur n’a trouvé que de très faibles teneurs en métaux lourds pourraient être utilisées pour la production de biocarburant.

 

Les tiges et les feuilles, qui contiennent plus de métaux lourds, pourraient être utilisées comme combustible pour générer de la chaleur. “Tant que vous mettez les filtres que nous utilisons dans l’industrie aujourd’hui.” Le but est, bien sûr, d’éviter une nouvelle contamination.

 

Le centre de la tige peut également être utilisé dans le secteur du bâtiment pour la production de briques de chanvre (mélange de chaux et de chanvre). L’écorce de tige contenant des fibres peut être utilisée pour la papeterie ou les textiles. Tout cela à condition que la concentration de métaux lourds dans la plante ne soit pas trop élevée (ils sont moins à l’intérieur que dans la tige) et qu’ils respectent les normes établies.

 

Quant à la fleur, on peut se procurer des cannabinoïdes à usage thérapeutique. Pour qu’elle guérisse, elle doit bien sûr être en bonne santé. La chercheuse envisage de prolonger l’étude pour vérifier cela.

 

Quels autres sites utilisent le cannabis en phytoremédiation ?

 

 

Dans la région italienne des Pouilles, le chanvre industriel est cultivé à grande échelle pour aider à nettoyer certains des sols les plus contaminés d’Europe. Pendant des décennies, les rejets toxiques de la fonderie d’Ilva, la plus grande d’Europe, ont pollué les sols, les plantes, les animaux et les hommes de la région. Dans cette région, il est interdit de faire paître le bétail dans un rayon de 20 km autour de l’usine.

 

Depuis 2012, date à laquelle l’ampleur de la crise s’est révélée, les agriculteurs ont planté des millions de plants de cannabis pour décontaminer les sols. Grâce à ces efforts, la superficie des terres dédiées à la culture du chanvre est passée de 3 à 300 hectares. Environ 100 agriculteurs cultivent du chanvre et cette décision a même stimulé l’économie. Une nouvelle usine vient d’ouvrir qui transformera la fibre de chanvre en vêtements et en matériaux de construction.

 

Depuis la catastrophe de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi en 2011, le Japon a été appelé à utiliser le cannabis pour la phytoremédiation. Cependant, en vertu du Cannabis Control Law imposé par les Américains lors de l’occupation de 1948, le cannabis ne peut être cultivé qu’avec une autorisation, et les licences sont très limitées et difficiles à obtenir.

 

Quelques mois après l’accident, les habitants de Fukushima ont commencé à planter des millions de plants de tournesol et des champs de moutarde et d’amarante pour extraire le césium et d’autres toxines du sol. L’Agence japonaise d’exploration spatiale a également lancé un projet expérimental avec des graines de tournesol en 2011 et met en œuvre plusieurs autres projets de phytoremédiation avec des algues, du sarrasin et des épinards. Néanmoins, il ne semble pas que le Japon ait utilisé du cannabis jusqu’à présent.

 

Le chanvre peut améliorer la qualité de centaines de milliers de sites contaminés

 

Le chanvre s’est avéré être une plante utile dans les efforts visant à assainir les sols et les écosystèmes contaminés par l’activité humaine. Dans le monde entier, sa culture a le potentiel d’améliorer des centaines de milliers d’endroits. Aux États-Unis seulement, on estime qu’environ 30 000 sites nécessitent une décontamination.

 

Pendant de nombreuses années, les restrictions américaines sur la culture du cannabis ont empêché une application à grande échelle. Cependant, maintenant que de plus en plus de pays lèvent ces restrictions, la situation pourrait changer.

 

La société de biotechnologie 22nd a en effet déclaré : “Avec plus de 30 000 sites aux États-Unis nécessitant une réhabilitation, nous pouvons nous attendre à un boom du secteur de la phytoremédiation.”

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