The revegetation (phytostabilization) of gold mine residues at Val d'Or, QC using Frankla-Inoculated alders

Le Canada compte plus de 800 mines en exploitation générant environ un demi million de tonnes de déchets par an. Les mines abandonnées ainsi que leurs déchets restent généralement sans végétation pendant des dizaines, voir des centaines d'années pendant lesquelles ils constituent une source de pollution visuelle pour les communautés environnantes et posent de nouveaux risques environnementaux : les contaminants sont continuellement dispersés par l'érosion éolienne et pluviale.La phytoremédiation a gagné en popularité comme alternative efficace et rentable par rapport aux techniques ex-situ car elle restaure également une valeur esthétique ; facteur important lorsqu'il s'agit de remédier de grandes étendues de terres contaminées ou dégradées. Dans la présente étude, basée sur des expériences effectuées en serre et sur le terrain, les associations symbiotiques entre l'aulne, (espèce pionnière d'arbres et d'arbustes actinorhyziens) les actinomycètes fixateur d'azote (du genre Frankia) et les champignons ectomycorhiziens (ECM) ont été mis à profit pour végétaliser, c'est-à-dire phytostabiliser, des échantillons de résidus miniers provenant d'une mine d'or toujours en exploitation à Val-d'Or, au Québec. Nous avons évalué la performance des aulnes, inoculés avec Frankia, sur ces résidus et étudié la dynamique des communautés microbiennes en utilisant une approche métagénomique. Les aulnes indigènes au Canada ont été en mesure de s'établir sur les résidus miniers pauvres en éléments nutritifs et modérément alcalins. L'utilisation d'amendements, y compris les engrais, a eu peu d'effet ou un impact négatif sur la survie de l'aulne ainsi que sur sa croissance. La qualité du sol a été améliorée : le pH a diminué à 7,5 ; et après 2 ans, la concentration des métaux extractibles totaux (ex. aluminium, manganèse, sodium, cuivre), a diminuée jusqu'à 2 fois. Rencontrant ainsi les exigences règlementaires canadiennes et québécoises. Le dénombrement microbien ainsi que les expériences de minéralisation de l'acétate marquée au C-14 ont révélé des augmentations de la densité ainsi que de l'activité bactériennes dans le sol. Les rhizosphères contenaient jusqu'à 2 ordres de grandeur de cellules bactériennes de plus par gramme que les sols du groupe témoin.L'analyse métagénomique et le séquençage à haut débit de gènes codant l'ARNr 16S (bactéries) et les régions ITS (champignons) ont été réalisées sur l'appareil Ion Torrent PGM, révélant que les communautés microbiennes du sol étaient dominé par les bactéries (≥ 93,7% des séquences). Des changements, spécifiques aux traitements testés, de la composition de la diversité et de la communauté microbienne ont été observées pendant l'établissement des plantes : une augmentation de l'abondance de la classe bactérienne Alphaproteobacteria et une diminution de la classe Betaproteobacteria, suggérant que la classe Alphaproteobacteria pourrait être utile comme classe indicatrice. En bref, la végétalisation des résidus miniers par l'aulne a eu un impact positif sur leurs propriétés physico-chimiques ainsi que sur leur communauté microbienne; que ce soit au niveau de la diversité ou de l'activité microbienne. Suggérant que l'aulne peut s'établir avec succès dans les résidus miniers et pourrait permettre d'améliorer leur structure ainsi que leur qualité. Des techniques de génomique pourraient être utilisées afin d'approfondir l'étude des interactions de l'aulne avec d'autres plantes utilisées en phytoremédiation, les champignons et les bactéries dans le but de développer des techniques de phytoremédiation plus efficaces.

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