Comment se comportent les nanoparticules quand elles rencontrent une plante ?

Comment les nanoparticules interagissent-elles avec les plantes ? Peuvent elles entrer dans les plantes par leurs racines, leurs feuilles ? Y persisteront-elles ou seront-elles dégradées ? Quelles sont les processus biogéochimiques qui influencent le devenir des nanoparticules aux interfaces sol-plante-atmosphère ? Autant de questions abordées dans ce chapitre de livre, issus d’une collaboration interdisciplinaire et internationale entre le GET, l’université Carnegie Mellon aux USA, et l’université d’Aveiro au Portugal.

Nos systèmes agricoles dépendent largement des produits phytosanitaires pour protéger et fertiliser les plantes. Ces produits sont peu efficaces et polluent nos agroécosystèmes et notre nourriture. Formuler ces produits à l’échelle nanoparticulaire peut permettre de réduire drastiquement ces effets négatifs. Mais pour que ces technologies soient développées de façon sûre, il est indispensable de comprendre comment les nanoparticules interagissent avec les plantes.

Ce chapitre de livre explore les barrières biologiques que rencontrent les nanoparticules, les processus et les transformations qui ont lieu aux interfaces sol-plante-atmosphère. Il note que les nanoparticules interagissent avec les plantes principalement à travers les interfaces racines-rhizosphère et/ou atmosphère-feuille. Il est décrit comment ces interactions déterminent l’absorption, la translocation, la transformation, et la biodisponibilité des nanoparticules et des substances inorganiques qui en sont issues. Ce chapitre discute également les lacunes dans les connaissances scientifique et indique les thématiques qui nécessitent des recherches supplémentaires pour développer des (nano)produits qui permettraient une fertilisation des plantes plus sûre, plus efficace, et moins polluante. Ce chapitre est issu d’un travail multidisciplinaire et international. Les équipes impliquées sont le GET (équipe Géoressources, genèse et gestion durable), le département d’ingénierie environnementale de l’université Carnegie Mellon (USA), et le centre pour les études environnementales et marines de l’université de Aveiro (Portugal). Il s’inscrit dans la thématique de recherche de l’ERC Starting Grant LEAPHY, porté par Astrid Avellan (GET, équipe 1).

Interactions, persistance et processus biogéochimiques qui modifient le devenir des nanoparticules aux interfaces sol-plante-atmosphère. © Avellan

Contact GET: Astrid Avellan

Sources :

Avellan, A.; Rodrigues, S. M.; Morais, B. P.; Therrien, B.; Zhang, Y.; Rodrigues, S.; Lowry, G. V. Biological Barriers, Processes, and Transformations at the Soil–Plant–Atmosphere Interfaces Driving the Uptake, Translocation, and Bioavailability of Inorganic Nanoparticles to Plants. 2022, 123–152. https://doi.org/10.1007/978-3-030-94155-0_4.

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