Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les systèmes marins côtiers sont fréquemment contaminés par des hydrocarbures d’origine anthropique qui font partie des contaminants majoritaires du milieu. Plusieurs stratégies de réhabilitation biologique (bioremédiation) peuvent être mises en place. Celles-ci sont basées sur la stimulation des capacités métaboliques naturelles des micro-organismes autochtones (biostimulation) ou sur l’ajout de souches ou consortia microbiens dans le milieu à dépolluer (bioaugmentation). Parfois, la meilleure réponse peut toutefois consister à ne pas intervenir et à laisser les processus naturels d’autoépuration agir (atténuation naturelle).
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Anthropogenic hydrocarbons are among the most abundant contaminants of coastal ecosystems. Several remediation strategies of hydrocarbon-contaminated areas involving microorganisms (bioremediation) can be successfully used to mitigate the contamination. The hydrocarbonoclastic activities of indigenous microorganisms can be stimulated (biostimulation) by the addition of nutritional supplements (fertilizers), (bio)surfactants, terminal electron acceptors (e.g., O2, NO3-) or by electrostimulation. Selected strains/mixed cultures can be also added in the contaminated environments (bioaugmentation). Sometimes, however, to best strategy is to let the natural mitigation processes run and to monitor the natural recovery without any human intervention.
Auteur(s)
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Philippe CUNY : Aix-Marseille univ., université de Toulon, CNRS, IRD, MIO, Marseille, France
-
Cécile MILITON : Aix-Marseille univ., université de Toulon, CNRS, IRD, MIO, Marseille, France
INTRODUCTION
Les hydrocarbures sont parmi les contaminants les plus abondants des systèmes marins côtiers. De nombreuses zones côtières à travers le monde sont en effet soumises à des apports chroniques de ces composés, apports qui peuvent être parfois massifs (marées noires). Leur dynamique dans le milieu est complexe et fait intervenir de nombreux processus, abiotiques et biotiques, qui interagissent. Parmi ceux-ci, la biodégradation des hydrocarbures, effectuée par des micro-organismes parfois spécialisés dans leur utilisation (qualifiés d’« hydrocarbonoclastes »), permet leur élimination effective en conditions oxiques mais aussi anoxiques tant dans l’eau de mer que dans les sédiments. Elle peut intervenir dans une vaste gamme de conditions physico-chimiques de température, de pH ou encore de salinité. Ceci en fait un processus de choix pour le génie écologique afin de dépolluer (bioremédiation) les écosystèmes marins pollués aux hydrocarbures. Les différentes stratégies de bioremédiation visent à stimuler (biostimulation) les capacités cataboliques naturelles de la communauté microbienne indigène du milieu côtier pollué. La stimulation peut se faire par ajout de nutriments (fertiliseurs), de (bio)surfactants, d’accepteurs terminaux d’électrons (e.g. O2,
ou encore grâce à des procédés électrochimiques (électrostimulation). Une autre stratégie peut consister à introduire dans le milieu pollué des souches/cultures mixtes hydrocarbonoclastes choisies pour leurs capacités à dégrader les hydrocarbures (bioaugmentation) et qui peuvent avoir été isolées de ce même milieu. Plusieurs de ces stratégies peuvent aussi être associées (e.g. ajout combiné de fertiliseurs et de biosurfactants).
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
bioremediation | biostimulation | bioaugmentation
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Glossaire
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4. Conclusions
Par comparaison avec les sols, les écosystèmes marins côtiers sont des systèmes plus dynamiques et plus difficiles à appréhender du fait de leur hétérogénéité tant spatiale que temporelle. La mise en place de stratégies de bioremédiation (biostimulation, bioaugmentation) est donc plus compliquée et coûteuse à mettre en place. En conditions ex situ, différentes approches, comme l’ajout de nutriments et/ou de (bio)surfactants, l’électrostimulation, l’ajout d’accepteurs terminaux d’électrons voire de fumarate qui intervient souvent dans l’étape initiale d’activation des HC en conditions anoxiques, l’ajout de souche(s) ou d’un consortium hydrocarbonoclaste, ont montré leur efficacité pour atténuer la pollution des eaux, sédiments et déchets contaminés avec des HC. Toutefois, leur utilisation et leur efficacité in situ est plus questionnable. Elle dépendra beaucoup de la nature du pétrole déversé (e.g., lourd ou léger ; composition en HC, résines, asphaltènes et autres composés) et des caractéristiques du site pollué : hydrodynamisme, nature et configuration du site côtier, caractéristiques des sédiments…
Hors des eaux côtières, la biostimulation par ajouts de nutriments et/ou de dispersants sont les approches qui ont été jusqu’à présent les plus utilisées, parfois avec succès mais aussi dans certains cas avec des résultats contrastés. Les nombreux retours d’expérience montrent qu’il est par exemple difficile d’identifier le type et d’ajuster les concentrations optimales de nutriments à introduire dans le milieu contaminé. Si les concentrations en nutriments sont trop faibles et/ou leur libération dans le milieu trop lente ou encore si les nutriments n’agissent pas là où ils doivent agir, les bénéfices de la biostimulation seront alors limités. Au contraire, si les concentrations de nutriments sont trop fortes ou si leur libération est trop rapide dans le milieu, alors la fertilisation peut induire des effets délétères sur l’écosystème traité. La connaissance du milieu et de la nature de la pollution est donc essentielle pour adapter au cas par cas ces approches de bioremédiation afin d’en optimiser l’efficacité. L’incidence des traitements et de la logistique déployée, qui peut elle-même être impactante, doit donc être bien évaluée et peut parfois conduire au...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BEAUDOIN (D.J.), CARMICHAEL (C.A.), NELSON (R.K.), REDDY (C.M.), TESKE (A.P.), EDGCOMB (V.P.) - Impact of protists on a hydrocarbon-degrading bacterial community from deep-sea Gulf of Mexico sediments : A microcosm study. - Deep Sea Research Part II : Topical Studies in Oceanography, 129, p. 350-359 (2016).
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(5) - CRISAFI (F.), GENOVESE (M.), SMEDILE (F.), RUSSO (D.), CATALFAMO (M.), YAKIMOV (M.), GIULIANO (L.), DENARO (R.) - Bioremediation technologies for polluted seawater sampled after an oil-spill...
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Directive 2005/35/CE du Parlement européen et du Conseil du 7 septembre 2005 relative à la pollution causée par les navires et à l'introduction de sanctions en cas d'infractions (JORF du 30 septembre 2005).
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