L'institut
L'Institut écocitoyen est une association dont les missions principales sont l'acquisition de connaissances scientifiques autour des questions sanitaires et environnementales, la transmission de ces savoirs et l’organisation d’actions de surveillance et de protection de l’environnement. Pour la première fois, citoyens, élus, industriels et scientifiques collaborent à un projet commun à l'échelle d'un territoire.
Etude des Composés Organiques Volatils via les Petunia hybrida
L’exposition de différentes communes à la pollution atmosphérique en Composés Organiques Volatils (COV) d’origine industrielle, urbaine et routière a été évaluée en mesurant les impacts physiologiques induits sur Petunia hybrida (plante sensible à l’éthylène) à travers 10 paramètres détaillant le développement morphologique chez cette plante. La prise de données réalisée dans une démarche volontaire, a directement mobilisé les citoyens dans l’observation de l’état écologique de leur propre environnement en leur proposant une participation fondamentale dans la récolte des données. Les plants de pétunias cultivés dans les communes proches de la ZIP de Fos ont montré d’importantes modifications physiologiques caractérisant vraisemblablement une forte exposition en COV atmosphériques. La comparaison de ces résultats avec une station exposée à des émissions essentiellement urbaines et routières, témoigne d’une croissance et d’un développement général significativement plus importants de cette station confirmant un impact certain de la zone industrielle sur le bon développement de Petunia hybrida.
Finalement, c’est en analysant les données récoltées sur les stations d’études situées en milieu rural, les plus éloignées de toute exposition urbaine et industrielle, qu’un développement physiologique général de plus grande importance, en comparaison aux autres stations, a été observé, témoignant à la fois d’un état atmosphérique écologiquement de meilleure qualité, car beaucoup moins impacté par les émissions anthropiques, mais également permettant de proposer Petunia hybrida comme un candidat pertinent et efficace pour la biosurveillance environnementale de la qualité de l’air.
Points Clés
- - Une étude rendue possible par la participation des membres de l’Observatoire Citoyen de l’Environnement.
- - Une méthodologie entièrement développée par l’IECP.
- - Des résultats qui montrent l’impact des activités industrielles mais également du trafic autoroutier.
Résultats
La première étape de cette étude de bioindication par Petunia hybrida de la pollution en COV autour de l’Étang de Berre a permis de caractériser les émissions industrielles de la ZIP de Fos, notamment vis-à-vis de l'impact morphologique observé sur un ensemble de 16 stations d'étude de pétunias. Les résultats obtenus en observant le développement général de cette plante permettent de mettre en avant un impact sur les plants situés à proximité d’un complexe industriel en comparaison à des stations éloignées de toutes sources potentielles. À proximité des grandes zones industrielles, les pétunias étaient globalement de taille plus petite et portaient également des fleurs de plus petite taille.
Impact de la pollution de l’air sur le développement des pétunias
Croissance moyenne des plants
Les résultats détaillés de la croissance moyenne de l’ensemble des stations d’étude laissent clairement apparaître un développement vertical des plants plus important au sein de la station témoin (Grans T). Tout au long de la période d’étude (2, 4, 6, 8 semaines), la station témoin affiche systématiquement la croissance moyenne la plus importante. L'ensemble des stations situées au sein d’un périmètre de 4 km autour d’une industrie affichent une croissance significativement plus faible que notre station témoin, de moins de 8 cm, voire moins de 6 cm pour certaines stations de Fos-sur-Mer, Port-de-Bouc et Port-Saint-Louis-du-Rhône. Il est également visible que les trois stations localisées à proximité de l’autoroute A54 affichent une croissance moyenne significativement plus faible comparée à notre station témoin, inférieure à 8 cm pour les deux plus proches de l’autoroute.
En lien
Les composés organiques volatils ont été également investigués dans l’étude Camescop et dans la phase atmosphérique de l’étude du transfert sols/plantes.
Poids sec
Il a été mis en évidence un poids sec moyen significativement plus faible au sein des stations proches des industries (exception faite de Port-de-Bouc) et de l’autoroute A54.
Diamètre des fleurs
En fin d’étude, la station Grans témoin affiche un écart à la médiane nul avec un diamètre de 8 cm, attestant ainsi d’un diamètre moyen des fleurs inchangé entre le début et la fin d’étude. Les plus importantes diminutions de la taille des fleurs observées en fin d’étude s’appliquent directement aux stations situées au plus près d’une installation industrielle ou d’un axe routier important, parfois de plus de 1 cm en fin d’étude (avec un diamètre inférieur à 7 cm) témoignant ainsi d’une baisse importante de la taille des fleurs de pétunias en fonction de la proximité à une exposition industrielle ou routière.
Distance globale par rapport aux sources d’émissions
Afin de mieux comprendre l’influence des paramètres en fonction du type d’exposition, les stations ont été regroupées par commune. L’analyse de ces résultats fait apparaître plusieurs groupes de stations d’étude. Les stations Carry, Grans témoin, Istres et Miramas semblent isolées des autres. En faisant la relation avec la répartition des paramètres, il apparaît, ici, que ces quatre villes sont corrélées avec des paramètres comme un nombre de bourgeons et de fleurs importants, ainsi qu’un diamètre de fleurs, une croissance et un poids sec élevés. Les plants de pétunias présents affichent clairement un meilleur développement morphologique par rapport aux autres villes à l’étude.
Les plants présents à Grans et Carry- le-Rouet semblent se démarquer un peu plus que les plants localisés à Istres et Miramas, avec une croissance et un diamètre de fleurs encore plus importants. Il apparaît ainsi que les stations les plus éloignées des sources éventuelles de contamination atmosphérique témoignent d’un développement morphologique moins perturbé.
A l’inverse, les plants de Fos-sur-Mer, Lavéra, Port-saint-Louis-du-Rhône et Port-de-Bouc témoignent d’un développement altéré : un nombre de fleurs nécrosées particulièrement important, nettement moins de bourgeons et des fleurs plus petites ainsi qu’un poids moindre en fin d’étude. Cette analyse statistique indique que les plants situés au sein d’un environnement industriel présentent un développement morphologique perturbé. On note également que ces perturbations générales, associées à une exposition industrielle, sont comparables entre elles et que l’ensemble de ces plants de pétunias semblent avoir été impactés de façon relativement similaire à Fos-sur-Mer, Lavéra, Port-de-Bouc ou encore Port-Saint-Louis-du-Rhône. Il est important de signaler, ici, que les 18 plants de Petunia hybrida situés à proximité de l’autoroute sont regroupés statistiquement avec les stations à caractère industriel, témoignant ainsi d’un impact morphologique comparable entre ces stations. Du point de vue du développement morphologique des pétunias, la proximité à l’autoroute semble avoir un impact semblable à une exposition industrielle sur leur développement.
Focus technique
Lors de la phase 2, chacune des 16 stations de 6 plants de pétunias a été équipée d'une cartouche de prélèvement passif des COV.3 stations de pétunias ont été déployées selon un gradient de distance par rapport à l’autoroute A54. Une station proche de la mer (Carry) a été ajoutée. En effet, En 2014 la station présente à Port-de-Bouc (SNPB) affichait un impact important sur le développement des pétunias. Etant très proche de la mer, nous avons positionné en 2015 une station également proche de la mer mais éloigné de toutes sources potentielles de COV. Le but était d’observer si les embruns marins pouvaient avoir un impact sur le développement des pétunias. Le résultat a été négatif.
Les volontaires ont été formés à la mesure de plusieurs paramètres morphologiques des plants de pétunias :
- - Taille des plants.
- - Diamètre des fleurs.
- - Nombre de feuilles et de fleurs nécrosées.
- - Nombre de fleurs et de bourgeons.
Entre les 2 phases de l’étude, le protocole a évolué, puisque les volontaires ont échantillonné leurs plants une fois tous les 15 jours, (contre une fois par semaine lors de la phase 1).
Conditions de culture : chaque station présentait les mêmes conditions de germination, le même terreau, la même eau d’arrosage (conditions de culture analogue).
L’exposition a duré 8 semaines.
Relation entre COV et développement de Petunia hybrida
La campagne de bioindication par Petunia hybrida de la pollution de l’air sur le pourtour de l’Étang de Berre a été complétée par des cartouches de prélèvement passif de COV atmosphériques. Un des objectifs était de mettre en évidence une éventuelle corrélation entre teneur de l’atmosphère en COV et développement des pétunias, mais aussi de démontrer un potentiel effet de la proximité d’un axe de circulation important. Cette étude fait apparaître que les stations les plus éloignées de la zone industrielle (Carry, Grans et Miramas) affichent les concentrations moyennes en COV les plus faibles observées durant l'étude, alors que les stations expérimentales à caractère industriel (Fos-sur-Mer, Lavéra, Port-de-Bouc) témoignent de concentrations en COV relativement importantes.
La mise en corrélation des paramètres morphologiques étudiés chez les pétunias et les concentrations atmosphériques en COV semblent indiquer un impact de l'augmentation des concentrations atmosphériques en COV sur le développement de la plante. Toutefois, ces centres industriels émettent de nombreux autres COV, des particules en grande quantité ainsi que des gaz. Un impact des installations industrielles semble indéniable.
Il est cependant difficile d’identifier et d’isoler la ou les catégories de polluants incriminés . Aussi, des comparaisons ont été faites avec les taux de SO2 et de PM10. Ces résultats permettent, tout d’abord, de conforter l’hypothèse d’une influence importante de l’exposition industrielle sur le développement morphologique des pétunias. En effet, que ce soit du point de vue des concentrations atmosphériques en COV ou SO2, il est observé une baisse du développement général parallèlement à l’augmentation de ces deux polluants atmosphériques. En revanche, les teneurs en PM10 ne semblent pas corrélées avec le développement des pétunias, ce qui conforte l’hypothèse que la détermination de la masse des PM10 n’est pas un marqueur approprié pour estimer l’exposition aux rejets industriels.
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