Des scientifiques testent une méthode peu coûteuse pour dépolluer des sols agricoles contaminés aux PFAS

Un problème de contamination des terres agricoles pourrait avoir une voie de dépollution plus pratique

La contamination des terres agricoles par les PFAS est devenue l’un des problèmes environnementaux les plus difficiles auxquels sont confrontées les communautés rurales aux États-Unis. Ces substances chimiques, souvent appelées « produits chimiques éternels », ne se dégradent pas facilement et peuvent passer du sol aux aliments. Une nouvelle étude de l’Université Yale, publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences, suggère une méthode potentiellement moins coûteuse pour réduire la contamination des sols agricoles grâce à une combinaison de plantes, de roche alcaline concassée et d’un traitement à haute température.

Le travail s’attaque à un problème que de nombreux agriculteurs tentent de résoudre après des décennies d’utilisation de boues d’épuration sur les terres cultivées. Les boues résiduaires des stations d’épuration, souvent commercialisées ou épandues comme engrais depuis les années 1970, ont permis d’éviter l’enfouissement de déchets et ont fourni une source de nutriments moins chère. Mais ces boues peuvent aussi contenir des PFAS, laissant une contamination durable. Dans des États comme le Maine, où des agriculteurs ont contribué à attirer l’attention nationale sur le sujet, les conséquences sont devenues particulièrement visibles.

Selon le rapport source, Winslow et Laura Robinson ont découvert, après avoir acheté une ferme dans le Maine, que des boues d’épuration y avaient été utilisées des décennies plus tôt et qu’elles avaient laissé des PFAS dans le sol. Leur expérience illustre un défi national plus large. Les agriculteurs peuvent repérer des parcelles contaminées, mais ce n’est que le début. La question la plus difficile est de savoir quoi faire ensuite lorsque les options standard de dépollution sont trop coûteuses pour être appliquées à grande échelle sur des terres agricoles.

Pourquoi les options de nettoyage actuelles se prêtent mal à un déploiement massif

Les méthodes existantes de remédiation des PFAS sont souvent conçues pour des sites fortement contaminés comme les aéroports et les bases militaires. Ces approches peuvent impliquer l’enlèvement complet du sol et coûter environ 1 million de dollars par acre, selon le texte source. Cette structure de coûts les rend irréalistes pour une utilisation généralisée sur des terres agricoles, où la contamination peut s’étendre sur de nombreux acres et où les exploitations ne peuvent pas absorber des budgets de nettoyage de type industriel.

Cette barrière économique est l’une des principales raisons pour lesquelles la nouvelle étude se distingue. Plutôt que de s’appuyer sur l’excavation, l’équipe de Yale a testé une approche plus simple, fondée sur le terrain, conçue pour fonctionner avec la biologie et la chimie du sol lui-même. L’idée est de faire absorber les PFAS par des plantes à croissance rapide, puis de détruire ces substances lors du traitement ultérieur, tout en produisant un amendement du sol susceptible d’aider à capter davantage de contamination.

Noah Planavsky, professeur de géochimie à Yale cité dans le texte source, a indiqué qu’il s’était concentré sur ce sujet après avoir entendu directement des agriculteurs qui estimaient que l’ampleur du problème n’était pas suffisamment prise en compte. Ce contexte est important. La recherche ne porte pas seulement sur un résultat chimique inédit; elle répond à un problème agricole concret pour lequel beaucoup d’agriculteurs disposaient de peu d’options pratiques.

Comment la méthode fonctionne

Le procédé testé comporte plusieurs étapes. D’abord, les agriculteurs plantent des cultures connues pour absorber relativement vite les PFAS, notamment le chanvre et les tournesols. Ces plantes servent d’outil d’extraction, en transférant les contaminants du sol vers leurs tissus. Ensuite, on ajoute de la roche alcaline concassée pour relever le pH du sol. Dans l’étude, ce pH plus élevé a aidé les plantes à absorber davantage de substances chimiques.

Après la récolte, la matière végétale contaminée est chauffée à très haute température en l’absence d’oxygène. Le texte source indique que cette étape décompose les PFAS. Cela importe car les PFAS sont largement décrits comme des composés durables qui persistent dans l’environnement, mais ils peuvent néanmoins être détruits dans des conditions de température suffisamment élevées.

Le procédé produit aussi du biochar, un matériau riche en carbone qui peut être réintroduit dans le sol. Dans les travaux rapportés, ce biochar pourrait aider à piéger des PFAS supplémentaires, créant un effet de rétroaction dans lequel le système de dépollution ne se contente pas de retirer la contamination par absorption végétale, mais peut aussi améliorer la capacité du sol à retenir les composés restants sous une forme moins mobile.

Ce qui rend la proposition particulièrement notable, c’est qu’elle associe la remédiation à un bénéfice potentiel lié au climat. Le biochar est souvent présenté comme un outil d’amélioration de la qualité des sols et de stockage du carbone. L’étude suggère donc une voie capable de traiter la contamination agricole tout en contribuant à des objectifs plus larges de santé des sols et du climat.

Ce que l’étude affirme, et ce qu’elle n’affirme pas

Les chercheurs estiment que, dans certains cas, la méthode pourrait faire descendre la contamination aux PFAS sous un seuil sûr en l’espace d’une décennie. Ce n’est pas une solution rapide, mais dans le contexte de la dépollution des PFAS, ce délai est significatif car l’alternative peut être à la fois financièrement prohibitive et perturbatrice sur le plan opérationnel. Un procédé à l’échelle de la ferme, qui fonctionne sur plusieurs années plutôt que d’exiger l’enlèvement total du sol, pourrait être bien plus pratique pour les propriétaires.

En même temps, l’étude n’implique pas que chaque parcelle contaminée puisse être restaurée immédiatement ou avec des résultats identiques. Le texte source présente la méthode comme une approche prometteuse et peu coûteuse, non comme un problème universellement résolu. La chimie du sol, les niveaux de contamination, les performances des cultures et les capacités de traitement sont tous susceptibles d’influencer l’efficacité de la stratégie selon les contextes.

Les impacts des PFAS dans l’alimentation sont également décrits avec prudence dans le document source. Bien qu’ils y soient associés à des maladies du foie, à des cancers et à d’autres affections, le rapport précise que les effets des PFAS dans les aliments ne sont pas encore entièrement compris. Cette distinction compte, car elle sépare la préoccupation bien établie liée à la contamination persistante de l’état encore évolutif des connaissances scientifiques sur les voies d’exposition et les effets sur la santé.

Pourquoi cela compte pour l’agriculture et les politiques publiques

L’importance de l’étude de Yale n’est pas seulement technique. Elle met en lumière une lacune de politique publique autour de la contamination historique liée aux biosolides. Pendant des décennies, l’épandage de boues a été présenté comme une solution pratique de gestion des déchets et de fertilisation. Si cette pratique a laissé des millions d’acres exposés aux PFAS, les agriculteurs supportent alors une responsabilité environnementale qu’ils n’ont pas créée seuls.

Une méthode de dépollution relativement peu coûteuse et fondée sur des opérations agricoles ordinaires pourrait modifier le débat politique. Elle pourrait offrir aux régulateurs, aux universités et aux programmes de soutien agricole quelque chose de plus concret qu’un simple constat de contamination. Au lieu de s’arrêter aux tests et aux alertes, les agences pourraient soutenir des stratégies de nettoyage progressives adaptées aux exploitations en activité.

La dimension sociale est tout aussi importante. Les agriculteurs qui découvrent une contamination aux PFAS font face à une incertitude économique, à un risque réputationnel et, dans certains cas, à la perte de terres productives. Une voie de dépollution crédible, même si elle prend des années, peut faire passer la perspective d’un dommage permanent à celle d’une remise en état gérée. Ce changement peut influencer le crédit, l’usage des terres et la planification à long terme à l’échelle de l’exploitation.

• L’étude a testé le chanvre et les tournesols comme cultures capables d’absorber les PFAS du sol contaminé.
• De la roche alcaline concassée a été utilisée pour relever le pH du sol et améliorer l’absorption des PFAS.
• Le chauffage de la biomasse récoltée sans oxygène décompose les PFAS et produit du biochar.
• Les chercheurs estiment que certaines parcelles pourraient atteindre des niveaux de contamination plus sûrs en une dizaine d’années.

L’attrait central de ce travail réside dans son réalisme. La contamination des terres agricoles par les PFAS est trop étendue pour que des solutions à 1 million de dollars par acre servent de réponse par défaut. En combinant cultures, chimie des sols et traitement thermique, l’étude de Yale esquisse une stratégie de remédiation plus proche de la réalité du fonctionnement des fermes. Il s’agit toujours d’une proposition étayée par la recherche plutôt que d’un remède universel, mais elle offre quelque chose que beaucoup d’agriculteurs touchés n’avaient pas: une voie plausible allant de la détection à la dépollution.

Cet article est basé sur un reportage de Fast Company. Lire l’article original.