Conclusions et perspectives
Phytotechnologies pour la gestion des sols pollués par les métaux

Dans le monde, des milliers de sites pollués sont répertoriés en héritage de plusieurs décennies d’activités industrielles. Ce phénomène engendre des préoccupations sociétales en lien avec les potentiels impacts sanitaires. Parmi les différents polluants présents dans les sols, les éléments traces métalliques (notés « ETM »), tels que le plomb (Pb), le cadmium (Cd), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le chrome (Cr), le cobalt (Co), le nickel (Ni), etc., sont largement observés à l’échelle globale en raison de leurs nombreuses utilisations et de leur haute persistance. (Éco)toxiques à concentration plus ou moins élevée selon la nature de l’élément et plus ou moins biodisponibles selon leur spéciation chimique, ces polluants engendrent une dégradation des écosystèmes, de leurs capacités à fournir des services écosystémiques et des risques sanitaires potentiels.

En complément du génome, l’exposome ( https://www.inserm.fr/c-est-quoi/ambiance-ta-life-cest-quoi-lexposome/) influence la santé. Des facteurs environnementaux seraient à l’origine de plus de 70 % des maladies non transmissibles : maladies cardiovasculaires ou métaboliques, cancers ou problèmes respiratoires chroniques. Et au fil des connaissances acquises sur le sujet, il est apparu crucial de considérer les différents facteurs incriminés dans leur ensemble. En effet, certains agissent en synergie (effet cocktail), tandis que d’autres se compensent. De plus, ces facteurs n’ont pas le même impact selon le moment de la vie où l’on y est exposé, ni selon la durée de l’exposition.

De façon réflexive, tel que conceptualisé dans le règlement européen REACH ( https://www.ecologie.gouv.fr/politiques-publiques/reglement-reach) – règlement n° 1907/2006 du Parlement européen et du Conseil – entré en vigueur en 2007 pour protéger la santé humaine et l’environnement des risques présentés par les substances chimiques et adopter des règles communes pour favoriser durablement le développement de l’industrie chimique européenne, il apparaît désormais indispensable de limiter autant que possible l’usage de substances chimiques (éco)toxiques et persistantes dans l’environnement, mais aujourd’hui il faut répertorier, caractériser et gérer les pollutions historiques. Comme développé ensuite dans cette communication, les phytotechnologies sont particulièrement adaptées aux pollutions des sols modérées à faibles.

En Europe, les évolutions structurelles du secteur industriel conduisent à l’arrêt de nombreuses exploitations et donc à l’augmentation des friches industrielles. En effet, le nombre de sites présentant des activités potentiellement polluantes, en activité ou à l’arrêt, est de 2,8 millions dont 322 983 en France. Près de 250 000 sites du secteur minier, industriel ou encore militaire nécessitent un traitement urgent. Très diversifiés et hétérogènes, ces sols sont des composants majeurs des écosystèmes urbains. Ainsi, les pressions démographiques et foncières en zones urbanisées incitent à reconvertir ces friches et rendent prioritaire la gestion des sites et sols pollués. Le développement de techniques durables de gestion des terres excavées et de traitement des sols qui restent sur site est donc un enjeu important. Le groupe international SUITMA (Soils in Urban, Industrial, Traffic, Mining and Military Areas), soutenu par l’IUSS (International Union of Soil Science), œuvre en ce sens en regroupant différentes équipes de recherche travaillant sur cette thématique.

Contrairement à la qualité de l’eau ou de l’air, la qualité des sols n’est pas réglementée par une loi cadre au niveau national. En Europe, une directive cadre pour la protection des sols (COM (2006)232) a été proposée à partir de 2006 pour protéger et restaurer les sols, en fixant des objectifs communs de préservation et de restauration (obligation de résultats) avec une flexibilité dans le choix des moyens d’action. Adoptée en première lecture par les députés en 2007, elle est retirée par la Commission européenne en 2014, faute de soutien des États membres dont la France. En 2023, une nouvelle proposition de législation a été élaborée pour la mise en place d’une stratégie en faveur des sols, visant des sols restaurés, résilients et protégés (« zéro pollution ») avant 2050. Cette difficulté de réglementation nationale et européenne résulte en particulier de l’hétérogénéité du sol et de la différence entre concentration totale en polluant et fraction biodisponible. La qualité des sols va donc être prise en compte de façon non spécifique dans différents textes relatifs à l’eau, aux déchets, aux installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE en France) ou à la gestion des substances chimiques en Europe [G 2 520].

Les phytotechnologies qui utilisent des plantes tolérantes pour extraire, stabiliser ou volatiliser les ETM permettent à la fois de réduire les risques environnementaux et sanitaires et favorisent la refonctionnalisation des sols dégradés : friches industrielles et aussi jardins, espaces verts ou infrastructures (JEVI). Elles font partie d’un panel de solutions complémentaires pour améliorer la santé globale, d’autant plus qu’elles sont propices aux projets de recherches participatives. Des efforts de médiation scientifique auprès des populations doivent être faits, surtout dans le cas de la phytostabilisation qui n’extrait pas, mais stabilise les polluants dans le sol. L’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) a développé pour ce faire l’outil « Comrisk », la boîte à outils de la communication sites et sols pollués : http://www.comrisk.fr.

En France, la gestion des sites pollués relève de la réglementation relative aux déchets et ICPE et reste une priorité du Grenelle de l’environnement. Depuis les années 1990, la politique de gestion des sites et sols pollués s’est attachée à recenser et à hiérarchiser les sites pollués en fonction de leur niveau de pollution dans une base de données appelée « BASOL ». La loi Grenelle 2 vise à achever l’inventaire de ces sites pollués « historiques » afin d’établir les priorités d’action (présence de points d’eau, populations sensibles exposées…) et à faire évoluer cette base de données en créant les secteurs d’informations sur les sols (SIS) géré par le ministère en charge de l’Environnement à travers les services de l’État en région (DREAL, ARS et préfecture). En 2024, 11 032 sites sont recensés comme pollués ou potentiellement pollués. D’après le Service des données des études statistiques (SDES) , le plomb est l’ETM le plus souvent rencontré sur les sites pollués (18 % des sites concernés). La gestion des sites et sols pollués s’appuie, depuis 2007, sur l’évaluation des risques en fonction de l’usage des sites [G 2 520] à travers la méthodologie nationale de gestion des sites et sols pollués [BIO 5 300].

Les techniques de dépollution par les plantes sont intéressantes pour la gestion des sites et sols pollués, car elles impactent positivement les fonctions et la structure du sol. Les enjeux sont d’acquérir des connaissances sur les mécanismes de tolérance et d’accumulation des plantes candidates en phytotechnologies et évaluer leur aptitude à tolérer, à immobiliser ou à extraire les polluants et à améliorer leurs capacités d’absorption. Les travaux de recherche se concentrent sur les mécanismes aux niveaux physiologique, biochimique et moléculaire des phénomènes d’absorption, d’adsorption ou d’exclusion des polluants au niveau racinaire, leur translocation vers les parties aériennes, leur stockage, ou encore les mécanismes de détoxification intracellulaires.

Cet article est consacré à la remédiation des sols pollués par les ETM grâce aux phytotechnologies. Il débute par une description des origines, impacts et questions liés à la présence d’ETM dans les sols. La réglementation des sites et sols pollués en France est présentée avec ses principaux objectifs et outils. Puis les évolutions en cours de ces outils sont présentées : (i) utilisation de tests d’écotoxicité et calculs d’écoscores en complément des tests classiques de lixiviation réalisés pour le classement des terres excavées ; (ii) évaluation des risques sanitaires avant et après réhabilitation. Les différentes phytotechnologies sont décrites avec leurs avantages et limites. Des exemples concrets illustrent les concepts : cas de la réhabilitation d’une friche en zone urbaine, phytostabilisation assistée sur un site multicontaminé. Finalement une ouverture sur l’avenir et des évolutions technologiques possibles sont proposées.