Saules dépollueurs


La nature est capable de s’auto-guérir si on lui laisse cette opportunité. La phytoremédiation voilà une médecine naturelle qu’on peut adapter pour les sols contaminés. Ainsi des plantes, des arbres, des champignons peuvent donc aider a décontaminer certains sols.
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Saules dépollueurs

PHOTO HUGO-SÉBASTIEN AUBERT, LA PRESSE

Les saules sont des arbres privilégiés pour la phytoremédiation, notamment car ils ont la capacité de bien pousser dans des sols peu fertiles.

Planter des arbres pour nettoyer les sols contaminés. Cette approche appelée phytoremédiation est de plus en plus populaire aux quatre coins du monde. La Ville de Montréal la teste depuis l’an dernier dans l’est de la ville.

MATHIEU PERREAULT
LA PRESSE

Le projet pilote

Depuis 2016, trois hectares de terrains contaminés dans Pointe-aux-Trembles se trouvent sous la loupe des chercheurs.

« C’est un banc d’essai de quatre ans pour la phytoremédiation », explique Josée Samson, ingénieure au Service de l’environnement de la Ville. « Il s’agit de planter sur un sol contaminé des arbres et d’autres végétaux, qui absorbent les polluants. Chaque année, on enlève des branches et, au bout de cinq à dix ans, on a décontaminé le sol. On peut aller jusqu’à une profondeur de 1,5 m. »

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Depuis 2016, trois hectares de terrains contaminés dans Pointe-aux-Trembles sont traités par phytoremédiation, un banc d’essai qui doit durer quatre ans. 

Genèse

Le concept de phytoremédiation est né dans les années 70, selon Michel Labrecque, de l’Institut de recherche en biologie végétale du Jardin botanique, qui enseigne à l’Université de Montréal.

« Il y avait des équipes en Angleterre qui travaillaient alors sur des sites miniers. À cette époque, on s’intéressait plus à la tolérance des plantes pour reverdir les sites. C’est dans les années 90 qu’on a commencé à viser directement l’élimination des contaminants. On a fait les premiers essais au Québec au début du millénaire, dans le secteur du Sud-Ouest, le long du canal de Lachine. Aux États-Unis, en Europe et en Chine, on fait de la phytoremédiation de façon opérationnelle. »

À terme, on pourrait ainsi décontaminer des terrains industriels pour les recycler afin de faire des ensembles immobiliers.

Le froid, un obstacle ?

Le froid explique-t-il pourquoi le Québec en est encore seulement aux projets pilotes ?

« C’est sûr que les saisons de croissance sont plus petites, dit M. Labrecque. Ça limite l’efficacité du traitement. Mais le ministère de l’Environnement a été plutôt réticent, même s’il y avait des exemples concrets ailleurs dans le monde. »

La phytoremédiation est aussi utilisée en Alberta sur les sites de sables bitumineux et en Colombie-Britannique, selon M. Labrecque.

Boutures et bactéries

Parmi les avancées de l’équipe de l’Institut de recherche en biologie végétale, M. Labrecque cite le mélange de différentes plantes à différents niveaux de croissance ainsi que l’utilisation de bactéries.

« Les sols contaminés sont souvent des milieux hétérogènes avec différents types de pollution, zinc, cuivre, plomb, hydrocarbures, composés de remblais. Ça complique la croissance. Pour bien coloniser, on établit d’abord des végétaux à croissance rapide et on fait de la micropropagation avec des petites boutures de saules. On aime bien ces plantes-là parce qu’elles s’établissent bien dans les sols peu fertiles. Puis, on a travaillé sur des micro-organismes pour inoculer ces plantes et favoriser leur croissance. Nos travaux sur ces bactéries et champignons sont en cours. »

Sur place ou ailleurs

Le principe de la phytoremédiation implique le traitement sur place des sols contaminés. Que faire quand on veut se servir rapidement d’un terrain ?

« On pourrait concevoir de rassembler les sols contaminés d’un grand terrain à un seul endroit, pour limiter le transport de sols contaminés, par exemple dans les anciens terrains de l’industrie pétrolière dans l’est de Montréal, dit M. Labrecque. Mais il ne faut pas se mettre la tête dans le sable, si le transport des sols contaminés continue, on peut viser la phytoremédiation dans les endroits où les sols sont transportés. »

Chimie verte

Une autre avenue de recherche est la valorisation du bois.

« On cherche à s’associer avec des partenaires pour utiliser les molécules des plantes qu’on utilise, pour la chimie verte ou le biomédical, dit Michel Labrecque. Pendant que se fait le travail des plantes sur le milieu, on pourrait tirer profit des plantes. »

Pourquoi ne pas en faire du compost ?

« Parfois, ce n’est pas possible parce que le bois devient contaminé », dit Josée Samson, ingénieure du Service de l’environnement de la Ville. « Nous regardons d’autres options, par exemple se servir de la biomasse pour alimenter en énergie une cimenterie. »

Trois études

Au fil des ans, Michel Labrecque a publié plusieurs études sur la phytoremédiation. L’une d’entre elles, publiée en 2017 dans l’International Journal of Phytoremediation, a montré que dans un terrain contaminé à Montréal, un essai avec des peupliers a permis de réduire de plus de 60 % la concentration des contaminants, avec des pointes de réduction de 91 % pour le cadmium et de 94 % pour le zinc. Environ trois tonnes de bois étaient récoltées chaque année. Une autre étude a montré l’efficacité de champignons vivant sur la racine de saules pour améliorer la productivité de la phytoremédiation, et une troisième a permis de constater qu’un mélange de plantes – un arbrisseau, de la luzerne et un roseau appelé fétuque – était prometteur pour certains types de sols.

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Transformer la forêt boréale en pharmacie


Le Québec a d’immenses forêts de toutes sortes d’essences. Des chercheurs guidés par la médecine traditionnelle amérindienne, et même par les abeilles pour les espèces qui auraient du potentiel pour soigner certaines maladies telles que le cancer avec le bouleau blanc, le Staphylocoque doré  avec le peuplier baumier et autres.
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Transformer la forêt boréale en pharmacie

 

Depuis 15 ans, des scientifiques de l'UQAC cherchent dans... (Photo Ivanoh Demers, Archives La Presse)

Depuis 15 ans, des scientifiques de l’UQAC cherchent dans la forêt boréale des molécules capables de nous soigner ou d’améliorer notre santé.

PHOTO IVANOH DEMERS, ARCHIVES LA PRESSE

 

PHILIPPE MERCURE
La Presse

(SAGUENAY) Biologie, sciences sociales, mathématiques, éducation, génie : le congrès de l’Association francophone pour le savoir (ACFAS) bat son plein à Saguenay, réunissant plus de 3000 chercheurs d’une trentaine de pays. Toute la semaine, 

La Presse couvrira cette grand-messe de la science en français.

Depuis 15 ans, des scientifiques de l’UQAC cherchent dans la forêt boréale des molécules capables de nous soigner ou d’améliorer notre santé.

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Médicaments anticancer, antibiotiques, produits naturels, cosmétiques : depuis 15 ans, des chercheurs de l’Université du Québec à Chicoutimi fouillent la forêt boréale à la recherche de molécules thérapeutiques. Et ils ont déjà trouvé des pistes prometteuses autant dans l’écorce de bouleau que dans les bourgeons de peuplier.

La forêt boréale est l’un des plus vastes écosystèmes forestiers de la planète. Et à Saguenay, les chimistes et biologistes du laboratoire LASEVE veulent la transformer en pharmacie. Depuis 15 ans, ils y cherchent des molécules capables de nous soigner ou d’améliorer notre santé.

« On veut valoriser la biomasse forestière, mais autrement qu’en coupant du bois et en faisant des 2 x 4 », explique Jean Legault, codirecteur du laboratoire LASEVE et professeur de sciences fondamentales à l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC), qui rappelle que la moitié des agents thérapeutiques utilisés aujourd’hui proviennent encore de sources naturelles.

Molécule anticancer extraite de l’écorce du bouleau blanc, antibiotique découvert dans les bourgeons du peuplier baumier, médicament potentiel contre l’herpès tiré d’une petite plante à feuilles : le professeur Legault présentera aujourd’hui (7 mai ndlr) certaines des découvertes du groupe dans le cadre du congrès de l’ACFAS.

La plupart de ces substances sont encore loin d’avoir franchi la batterie de tests nécessaires avant d’être autorisées comme médicaments. Mais elles ont montré des propriétés prometteuses en laboratoire et sur les animaux.

La forêt boréale compte 3000 espèces. Comment deviner laquelle peut soigner quelle maladie ?

« On utilise beaucoup la médecine traditionnelle amérindienne, répond Jean Legault. Ce n’est pas direct. Il n’est pas écrit : telle plante est un antibiotique pour traiter telle chose. Il faut savoir lire entre les lignes, et ça ne marche pas toujours. Mais ça nous donne des indices. »

Une fois qu’une substance montre des propriétés intéressantes, les chimistes se mettent à l’oeuvre pour en extraire le ou les ingrédients actifs. Dans certains cas, ils modifient ensuite chimiquement les molécules pour les rendre encore plus efficaces. Ils testent les composés sur des cellules malades et des animaux, et tentent d’élucider leurs mécanismes d’action.

DES ARBRES PRIS D’ASSAUT

L’engouement pour les molécules naturelles peut être fort. Le paclitaxel, un médicament anticancer bien connu notamment utilisé contre les cancers du poumon, de l’ovaire et du sein, a d’abord été isolé dans un conifère de la côte Ouest appelé if du Pacifique. Dans les années 90, des chercheurs de l’UQAC ont identifié la molécule dans l’if du Canada, qui pousse chez nous. Au cours des dernières années, des vols d’ifs sur les terres publiques et les forêts privées ont été rapportés à la Sûreté du Québec.

« Il y a même des gens qui se faisaient passer pour des chercheurs de notre laboratoire et qui allaient chercher l’if pour le revendre. » – Le professeur Jean Legault

En plus des médicaments, la vingtaine de chercheurs et étudiants du laboratoire LASEVE cherchent des produits naturels et des cosmétiques dans la forêt boréale. Jean Legault est le premier à convenir que les prétentions de ces industries n’ont pas toujours été appuyées scientifiquement par le passé.

« Il s’est fait n’importe quoi. Et pour changer les choses, ça prend des scientifiques qui vont vérifier la qualité de ces produits et vont s’assurer qu’ils sont bien dosés », plaide-t-il.

Pour Jean Legault, l’exploration du potentiel des espèces de la forêt boréale commence à peine.

« Le terrain de jeu est infini, dit-il. De mon côté, je vais passer ma carrière là-dedans, c’est certain. »

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TROIS VÉGÉTAUX QUI POURRAIENT NOUS SOIGNER

Le bouleau blanc

Le bouleau blanc

Photo tirée de Wikimedia Commons

Le bétulinol, tiré de l’écorce de bouleau blanc, a des propriétés anticancer. Le hic, c’est qu’il n’est pas soluble dans l’eau et qu’il est donc difficile d’en faire un médicament injectable. Pour contourner le problème, les scientifiques du laboratoire LASEVE lui ont ajouté des groupements qui lui donnent la solubilité voulue. Les chercheurs ont découvert que la substance provoque la mort programmée des cellules cancéreuses en attaquant leurs centrales énergétiques, les mitochondries. Pour une raison qui reste à éclaircir, elle épargne les cellules saines. Il reste toutefois beaucoup de travail à faire avant de penser pouvoir l’utiliser un jour chez les humains.

Le peuplier baumier

Les chercheurs de l’UQAC ont tiré un antibiotique des bourgeons du peuplier baumier capable de s’attaquer au fameux Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), cette bactérie qui a développé une résistance à plusieurs antibiotiques et qui cause des problèmes dans les hôpitaux. Ici, ce n’est pas le savoir amérindien qui a guidé les scientifiques, mais bien les abeilles, qui utilisent ces bourgeons pour fabriquer un vernis aseptisant appelé propolis. Les chercheurs ont identifié les mécanismes d’action des molécules impliquées et protégé leur découverte par un brevet.

Le cornus canadensis

Cette petite plante à feuilles qui produit des fruits orangés pourrait peut-être un jour traiter l’herpès. Ici, les chercheurs de l’UQAC sont assez avancés pour lancer prochainement, avec des partenaires, une étude chez l’humain. Les scientifiques ont découvert que les extraits de feuilles agissent de trois façons : ils attaquent directement le virus, ils empêchent son absorption par les cellules du corps et ils bloquent sa réplication. Encore une fois, il faudra d’autres travaux et plusieurs années avant de conclure qu’il est réellement efficace chez l’humain.

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