Phytostabilisation des résidus miniers riches en arsenic : impact des activités microbiennes sur la mobilité et la biodisponibilité de l'arsenic et des métaux pour les plantes

La sécurisation des résidus miniers représente un enjeu environnemental majeur, et la phytostabilisation est une option à coût modéré pour atténuer l'érosion et la dispersion des particules contaminées. Dans le cadre du projet interdisciplinaire oMIMo (ANR-22-CE04-0012-0), un scénario contrôlé de phytostabilisation assistée a été étudié en serre en pots de 20 L, sur deux résidus riches en arsenic provenant d'anciennes mines d’argent et de plomb (Pontgibaud) et d'étain (Abbaretz). Les résidus, plantés ou non avec Festuca rubra, une herbacée présente sur les deux sites, ont été amendés avec du compost et du calcaire pour apporter des nutriments organiques aux plantes et réguler le pH et arrosés régulièrement avec de l'eau de source imitant la pluie naturelle. Le suivi des pots, réalisé tous les six mois sur deux ans, a combiné l'évolution de la communauté procaryote (abondance par NPP des bactéries oxydant ou réduisant As ou fer (Fe), oxydant le soufre (S) ou réduisant les sulfates (SO4) ; diversité de la communauté active par séquençage des ARNr 16S), de la géochimie de l’ eau interstitielle (pH, Eh, conductivité, chimie, spéciation de l'As et du Fe), et de la biodisponibilité et toxicité de l'As et des métaux pour les plantes (teneur en As et métaux dans les feuilles, indice oméga-3). Les principaux résultats montrent que Festuca rubra s’est développée dans les résidus amendés. Les abondances par NPP ont montré une cohabitation des bactéries oxydantes et réductrices ciblées. La diversité de la communauté procaryote active, dominée par des bactéries du compost à T0, a évolué différemment selon le résidu, avec cependant une dominance des Cyanobacteria qui se développent à la surface des pots. Fe et As, essentiellement sous forme d’AsV, ont été mobilisés dans l’eau porale du résidu Abbaretz, phénomène probablement lié à l’activité des bactéries FeIII- et AsV-réductrices dont l’abondance a augmenté à six mois dans ce résidu, alors qu’As et Fe sont restés piégés dans le résidu Pontgibaud. L’évolution sur deux ans de l’ensemble des paramètres géochimiques et biologiques doit apporter une compréhension plus approfondie des mécanismes (notamment microbiens) influençant le devenir de l'As et des métaux dans les résidus, leur impact sur les plantes, l'objectif final étant, à terme, de développer un modèle de transport réactif pour prédire la mobilité et la disponibilité de l'As et des métaux pour les plantes dans les déchets miniers phytostabilisés riches en As