La matière organique joue un rôle majeur pour la rétention de certains polluants

La pollution due aux activités humaines touche désormais tous les milieux et comprendre la dynamique d’accumulation des différents polluants, notamment ceux ayant un long temps de résidence dans les sols, devient un enjeu de santé publique. Une nouvelle étude révèle ainsi l’importance de la matière organique pour la rétention, au sein des sols, des hydrocarbures aromatiques polycycliques.

Hydrocarbures aromatiques polycycliques : des polluants omniprésents dans tous les milieux naturels

Tous les milieux, aujourd’hui, sont touchés par la pollution. Celle-ci peut prendre de nombreuses formes et provenir de sources multiples. Parmi les polluants organiques persistants, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) posent un problème de santé publique de plus en plus évident du fait de leur potentiel mutagènes et cancérigène et de leur durée de résidence relativement longue dans l’environnement. Principalement produits par la combustion incomplète de la matière organique, les HAP sont de plus transportés facilement via les courants atmosphériques et déposés un peu partout dans les différents milieux naturels, y compris dans les régions de hautes latitudes et dans les environnements montagneux.

Le devenir des HAP dans les sols semble cependant étroitement lié à la quantité de matière organique présente, à laquelle ils vont avoir tendance à s’associer. Les sols riches en carbone organique agissent ainsi comme des pièges retenant le HAP, évitant à ces composés de se disperser plus loin, et notamment de polluer les environnements aquatiques. Pourtant, la façon dont vont progressivement s’accumuler ces polluants dans les sols reste mal comprise.

Les zones libérées par la fonte des glaciers comme terrain d’analyse

Pour examiner cette problématique, une équipe de chercheurs s’est intéressée à l’évolution de la composition des sols après le recul des glaciers. Face à l’évolution du climat, les glaciers fondent et reculent un peu partout dans le monde, et notamment dans les Alpes où la situation devient critique. En se retirant, les glaces dénudent progressivement des zones de plus en plus vastes, sur lesquelles il est possible d’observer l’évolution du processus de formation des sols et notamment la dynamique d’accumulation des HAP en regard de l’évolution des stocks de matière organique.

De précédentes études ont ainsi montré que la quantité de matière organique augmentait rapidement après le retrait du glacier avant de connaître une phase de stagnation. Mais qu’en est-il de la quantité d’HAP ?

L’étude de la zone proglaciaire dénudée par la fonte des glaciers alpins permet de mettre en évidence la dynamique d’accumulation des polluants HAP au sein des sols et au cours du temps © Marchal et al. 2023, Science of the Total Environment.

Le rôle majeur de la matière organique mis en évidence pour la rétention des HAP

Les chercheurs ont donc investigué plusieurs siècles de formation des sols pour établir la dynamique d’accumulation de ces polluants. Les analyses ont été conduites sur 3 sites proglaciaires dans les Alpes (glaciers Noir, du Miage et du Chardon). Les résultats ont été publiés dans la revue Science of the Total Environment.

Ils révèlent que les taux de HAP ont rapidement augmenté durant les 150 premières années de développement des sols, en suivant un schéma similaire à l’augmentation de la quantité de carbone organique. Cette concordance suggère que le stockage des HAP dans les sols est bien intimement lié à la présence et à la quantité de matière organique, qui permet de fixer ces polluants. Il apparait cependant que sur la période 1850-2019, l’augmentation de la quantité de carbone organique a été plus rapide que celle des HAP. Les sols âgés de plus de 170 ans (certaines analyses ont été réalisés sur des sols de plus de 3 000 ans) montrent tous des taux de HAP relativement bas et uniformes par rapport à la quantité de carbone organique, ce qui suggère que le système met environ 170 ans à se stabiliser.

Cette étude révèle le rôle majeur que joue la matière organique dans la rétention de polluants comme les HAP au sein des sols.

Brève rédigée par Morgane Gillard

Pour en savoir plus : Lise Marchal, David Gateuille, Emmanuel Naffrechoux, Philip Deline, François Baudin, Jean-Christophe Clément, Jérôme Poulenard, Polycyclic aromatic hydrocarbon dynamics in soils along proglacial chronosequences in the Alps, Science of The Total Environment, Volume 902, 2023, 165998, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165998.