Évaluer la qualité de l’air avec des plantes, oui mais pour quels éléments ?

Les plantes épiphytes, qui absorbent leurs nutriments exclusivement dans l’air, sont de bons indicateurs de la composition chimique des particules atmosphériques et sont souvent utilisées dans la littérature comme outils de diagnostic. Leur faible coût et leur résistance à la sécheresse permettent de les déployer sur d’importants territoires. Une équipe de chercheurs de plusieurs laboratoires toulousains a mis en évidence que ces plantes accumulent bien les contaminants (Cr, As, Pb…), mais pas toujours les nutriments (Cu, Zn, Mn, K, P…). Ces résultats soulignent l’importance d’interpréter les résultats de biosurveillance avec prudence, et mettent en lumière les connaissances limitées dans la littérature concernant les interactions feuilles-particules.

Le suivi de la pollution de l’air par les particules atmosphériques (PM) est une tâche fastidieuse qui nécessite des échantillonneurs sophistiqués alimentés par électricité et un entretien régulier. Depuis plusieurs années, des stratégies de « biosurveillance » ont été développées pour évaluer de façon optimisée la qualité de l’air. Leur faible coût et leur résistance à la sécheresse permettent de les déployer sur d’importants territoires. Parmi elles, les plantes épiphytes sont fréquemment utilisées car elles se nourrissent des nutriments (et de l’eau) présents dans l’air. Toutefois, l’évaluation de l’efficacité de l’utilisation de ces plantes pour la surveillance de la qualité de l’air reste limitée, notamment sur les éléments inorganiques présents dans les PM qui peuvent être correctement « enregistrés » à l’aide ces plantes épiphytes.

Une équipe de chercheurs de plusieurs laboratoires toulousains a cherché à déterminer si Tillandsia usneoides, espèce de plante épiphyte couramment utilisée, pouvait caractériser avec précision la contamination particulaire au niveau de quatre sites d’un ancien district minier français. Des comparaisons ont été effectuées sur une année entre (i) les échantillonneurs de PM₁₀, capturant les particules d’un diamètre aérodynamique < 10 µm, et (ii) les Tillandsia usneoides, pouvant accumuler toutes les tailles de particules déposées.

Les résultats ont montré que 14 des 27 éléments analysés en parallèle dans les PM₁₀ et les Tillandsia usneoides présentaient des corrélations positives et significatives. Cela indique une cohérence des deux techniques de mesure pour ces éléments, parmi lesquels figurent des métaux et métalloïdes considérés comme polluants prioritaires par l’Agence de protection de l’environnement des États-Unis, tels que le chrome, le plomb, l’arsenic ou l’antimoine. Cependant, les (micro)nutriments pour les plantes ou certains éléments qui leur sont chimiquement similaires (sodium, rubidium, strontium) n’ont montré aucune corrélation significative.

Ces résultats soulignent l’importance d’interpréter les résultats de biosurveillance avec prudence, et mettent en lumière les connaissances limitées dans la littérature concernant les interactions feuilles-particules.

Contacts GET: Aude Calas, Eva Schreck, Astrid Avellan