Effet de la rhizosphère sur le devenir des polluants dans les sols

• Mobilisation des polluants dans la rhizosphère
• bsorption des polluants sur les racines, augmentant leur biodisponibilité
• Absorption et translocation
• Augmentation de l'activité microbienne
• Libération d'exsudats (cométabolisme)
• Production d'enzymes
• Modification de la structure physique et chimique du sol
• Stimulation de l'humification

Devenir des polluants dans les systèmes sol-plantes

Biodisponibilité : Fraction d'un élément qui peut passer d'un compartiment à un autre (à un organisme)

• élément en trace métallique (ETM): estmation par des extraction ménagées (NH4 NO3 CAL2...)
• polluants organiques tels que les HAPs : extraction avec cyclodextrines...

Phytodisponibilité :

Transfert de l'élément de lap hase solide du sol aux tissus de la plante

Oligoéléments : Cuivre, Zinc. suive courbe en cloche : Carence, tolérance et toxicité

Elements trace non essentiel : Cadmium, plomb : tolérance toxicité seulement

Mo sont les premiers affectés par les ETM dans l'environnement :

• nb de mo viable, croissance
• équ entre sp, biodiversité
• apparition de souches tolérantes
• Act des mo : act globales, modification du métabo, act d'ez du cycle de N, C,P,S

Certain champignons tolérant au Cd.

Dans sol contaminé, plante mycorhizée contenant plus de Cd dans racines mais pas PA, et biomasse des NM/Myco était identque.

Effet des microorganismes de la rhizosphère (champignons mycorhiziens) sur la mobilité des éléments en traces dans la rhizosphère

Ajout Cd : celle myco continue a croitre. Plante non myco teneur plus faible sont supporté.

Si Cd dans PA, ca beut dire qu’il est passé de sol à hyphe du chmp, a plante.

[cd] radioactif qu’on a retrouvé dans racine, on a qte plus importante dans racine, donc montre que bien passé dans chmp.

Cd transféré a la plante par chmp myco est accumulé dans racine et n’es pas transféré vers PA. DIminution trnaslocation de Cd par la mycorhization.

Les hyphes myco ont une forte capacité à immobiliser les ions métalliques à l'ext. des parois fongiques.

chmp permet diminution de la [cd] de la plante cofnérant la tolérance des plates dans sol contaminés.

Des polluants émergents : les terres rares (=REE)

Diminution biomasse (gauche)plante sous l’effet de présence de Sm (REE).

Montrer effet spécifique de ces chmp : on travaille avec des compartiments séparé par une membrane. Différents types de mb. Plus ou moins épaisse. Hype passent mais pas racines. Ou plusieurs couche pour faire une couche d’air. Pour éviter flux de solution.

Le Phosphore : Element peu disponible qui diffuse peu dans le sol, besoin important. Chmp actif : on mesure teneur en P, plante myco on teneur en P plus importante que les non myco.

Le chp myco contaminé par SEE favorise croissance plante et teneur en élément nutritif ne semble pas contruibué au trnafert actif de Sm.

Effet des mycorhizes sur la biodisponibilité et le transfert de métaux aux plantes

Rôle régulateur de l'absorption des métaux par les mycorhizes :

• séquestration des métaux aux structures fongiques : sorption (Cd, Cu)
• Production de glomaline
• accumulation de granules de polyphosphatse dans le cyto
• effet protecteur
• modif de l'expression des gènes (transporteur de Zn)
• systeme de défense anti-oxydant améliroé par la mycorhization

Effet indirecte en modifiant la croissance, la nutrition minérale, l'exsudation racinaire et la microflore rhizosphérique

• stimulation de croissance plantes
• dilution de cocnentration en ETM

effet direct sur les ions libre en sol°

Effet direct par solubilisation de miénraux porteurs de métaux (ectomyco)

hydrocarbures polycycliques (HAP).

Meilleure croissance et survie des plantes associé a chmp myco en présence de HAP.

Dissipation HAP sous présence de la plante

Dissipation (HAP pas transformé en CO2) juste distraire

myycorhization participe a la dissipation par rapport à plante non mycorhizé.

Pour comprendre le role des différents mo dans dissipation HAP, on fait expérience avec des compartiments : dispositif à compartments.

Phénentraine ajotué a du sable. Ici on suit la dégradation de cepolluant dans les différentes section S1 S2 S3.

Phénomene de cinétique, on aura dissipation qui évolue au cours du temps et interaction forte dans rhizo dans phénomene de compétition de C.

Effet des exsudats racinaires sur la dégradation du PHE.

• diminution de la dégradation en répsence d'exsudats (source de C plus facilement dégradable)
• augmentation du nb de bactérie portant le gène de dégradation des HAP en présence d'exsudats.

Contribution des mo rhizo a la dégradatio des HAP

• Contribuent à l'augmentation de la dégradation dans la rhizo

• chmp MA : favorisent croissance des plantes dans sol pollués et contribuent a augmenter la biodégradation/dissipation des HAP
• communauté microbienne modifiées
• toxicité réduite en présence de chp MA
• mycorhization modifie la physiologie des plantes (prod° enz/ exsudation racinaires)

• Bactéries : stimulée par la présence des exsudats racinaires > Ddégradatio des HAP directement ou par co-métao, mas aussi compétition entre Cexsudat et Chap
• interaction entre mo-complexité in situ

Phytorémédiation :

• 60 & 75% des HAP dégradées en 6 à 2 ans

Limites :

• dispo des polluants
• toxicité des métabolites
• contact entre racines et polluants, taux de croissance des plantes
• controle des processus : microbien, plante, métabolisme lié à la croissance ou co-métabolisme