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Dépolluer les COV de l'air grâce aux feuilles des arbres

Les feuilles des arbres seraient capables de dépolluer efficacement l’air en absorbant de grandes quantités de composés organiques volatiles, une absorption qui serait même plus efficace en cas de forte pollution. Les plantes sont donc plus que jamais les poumons de notre planète.

La forêt et ses arbres à feuilles caduques doivent être protégés contre la déforestation. © DR La forêt et ses arbres à feuilles caduques doivent être protégés contre la déforestation. © DR

Dépolluer les COV de l'air grâce aux feuilles des arbres - 2 Photos

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Actuellement, les feuilles des arbres s’ornent de somptueuses couleurs automnales. En y regardant de plus près, des chercheurs y ont découvert une autre beauté invisible pour les yeux, et pourtant bien plus essentielle : les feuilles savent dépolluer l’air de notre planète plus efficacement que ce qui était supposé auparavant. La collaboration du National Center for Atmospheric Research (NCAR) et des universités du Northern Colorado et de l’Arizona, financée par la National Science Foundation (NSF) et le NCAR, a donc porté ses fruits ; un travail publié dans le journal Science.

Les chercheurs se sont focalisés sur une famille de composés polluants : les composés organiques volatils (COV), des molécules formées d’atomes de carbone et d’hydrogène. Les COV peuvent se lier à des atomes d’oxygène (COV oxygénés) et former des particules d’aérosols, particulièrement polluants. Fréquemment retrouvés sous forme gazeuse dans l’atmosphère, ils sont majoritairement produits par l’activité humaine (raffinage du pétrole, peinture, colle…) ou par les plantes elles-mêmes.

Les COV oxygénés sont nocifs pour l’homme, menant à des réactions allergiques telles que l’asthme, voire à des cancers. Mais la présence de ces composés dans l’air a également une influence sur la chimie atmosphérique et le climat.

La pollution atmosphérique est en partie limitée par l'absorption des COV par les feuilles des arbres. © DR
La pollution atmosphérique est en partie limitée par l'absorption des COV par les feuilles des arbres. © DR

Revoir les prévisions de chimie atmosphérique

Les chercheurs ont procédé à plusieurs méthodes menant toutes aux mêmes conclusions. La mesure du taux de COV oxygénés dans une variété d’écosystèmes a d'abord permis de mettre en évidence une absorption de ces composés, par les arbres aux feuilles caduques, quatre fois plus rapide que ce qui était préalablement supposé, une efficacité encore plus flagrante au niveau des forêts denses et des canopées. Les recherches ont alors continué dans les laboratoires, sur un arbre modèle entièrement séquencé : le peuplier. 

En cas de stress, les plantes produisent des composés chimiques pour se protéger contre leurs agresseurs. Mais ces composés sont toxiques pour la plante elle-même, s’ils sont présents en trop grande quantité. La plante exprime alors des gènes qui codent, pour des enzymes responsables de la métabolisation, des composés nocifs en produits moins agressifs.

Soumis à différents stress physiques (blessure) ou chimiques (exposition à l’ozone et au méthyl vinyl cétone), le peuplier augmente également sa capacité d’absorption de COV oxygénés, simultanément avec l’expression des gènes détoxifiants, impliquant que ces enzymes seraient aussi probablement responsables de la capture des COV oxygénés contenus dans l’air.

Au final, plus l’air est pollué, plus la plante absorbe les COV oxygénés. L’utilisation d’un modèle mathématique a même pu quantifier une augmentation de l’absorption mondiale globale par les plantes de 36 %, de quoi revoir les modèles de prévision de la chimie atmosphérique. Encore une raison supplémentaire de protéger les grandes forêts contre une déforestation massive déjà en marche...

En revanche, de précédents travaux inclus dans le projet Phytair avaient eu du mal à démontrer l'efficacité des plantes d’intérieur, vendues comme dépolluantes, à diminuer la quantité de COV.


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