Les botanistes japonais se sont intéressés à savoir quelles étaient les plantes qui absorbaient davantage d’éléments radioactifs du sol. Voici donc le palmarès des plantes les plus phytoépuratrices à Fukushima.

L’équipe de botanistes de l’université d’Okayama au Japon s’est intéressée au pouvoir qu’ont les plantes d’épurer le sol contaminé par des polluants (tels que les métaux lourds ou pour ce qui nous concerne les radioéléments).

Deux sites d’échantillonnage ont été retenu dans la préfecture de Fukushima. À Iitate dans des rizières et des terrains de hauts plateaux, puis dans le district de Minamisoma (Cf. carte ci-dessous).

Localisation des points d’études et photographies des champs étudiés. © Institute of Plant Science and Resources, Okayama University

Ils ont choisi 99 espèces de plantes sauvages qu’ils ont cueilli au mois d’avril, juillet et octobre 2012. En parallèle pour chaque échantillon de plante, un échantillon de sol est prélevé. L’objectif premier est de connaître la concentration en radioéléments (ici Iode-131, Césium-137 et Césium 134) dans la plante et dans le sol.

Migration des radioéléments dans le sol

 Il a d’abord été recherché la migration des radioéléments dans le profil du sol. Ainsi, après analyse d’un carottage de sol provenant d’un jardin de Kawamata (à côté de Iitate), 80 % des dépôts du radioélément Césium et de l’Iode-131 se trouvent dans une couche de 2 cm en dessous du niveau 0. Plus spécifiquement, le radioélément Césium a été recherché dans des rizières sur un carottage de 30 cm. Il apparaît que si le champ n’est pas cultivé on retrouve le Césium sur une couche de  5 cm de profondeur. Tandis qu’après avoir cultivé, il y a une variabilité dans la migration du Césium.

Pourquoi, me direz-vous tous en cœur ? 

À cela plusieurs raisons, la texture du sol et la concentration en potassium (K⁺). En effet, le Césium a les même propriétés chimiques que le potassium. Cependant, il n’est pas nécessaire pour les plantes. Le Césium en grande quantité va alors supplanter le potassium et être absorbé par la plante. De plus, un champ cultivé a une activité biologique plus importante, la migration va se faire différemment.

Capacité de phytoremédiation des plantes

Maintenant que l’on connaît les concentrations dans le sol et les plantes, on obtient le facteur de transfert c’est à dire le rapport de la concentration du radioélément dans la plante sur la concentration dans le sol ( [C]plante / [C]sol ). En clair, plus le rapport est grand, plus la plante absorbe de radioélément.

Facteur de transfert (rizière) © Institute of Plant Science and Resources, Okayama University

Facteur de transfert (champ non cultivé) © Institute of Plant Science and Resources, Okayama University

Pour les champs non cultivés l’espèce qui absorbe le plus de Césium est Houttuynia cordata.

Houttuynia cordata © Wikipedia

Cependant, le facteur de transfert est plus important pour les rizières (maximum de 0,703 pour la fougère Athyrium yokoscense)

Athyrium yokoscense © Wikipedia

Qu’en conclure alors ?

Notre petite fougère est déjà utilisée pour l’épuration des métaux lourds et l’arsenic. Cependant, ici ce n’est pas la plante qui est en plus grand nombre contrairement à Solidago altissima, J. decipiens, Artemisia indica qui elles n’aborbent pas suffisemment les radioéléments. Il faudrait alors développer la culture de la fougère

Quelques espèces récoltées parmi les 99 autres. © Institute of Plant Science and Resources, Okayama University

Prochain article | Fukushima : rizières contaminées, quelles solutions ?

Source : Estimation of soil-to-plant transfert factors of radiocesium in 99 wild plant species grown in arable lands 1 year after the Fukushima 1 Nuclear Power Plant accident, J. Yamashita, T. Enomoto, S. Sonoda, Y. Yamamoto, Institute of Plant Science and Resources, Okayama University. 18 Décembre 2013 in The Botanical Society of Japan.12 pages.