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Portes ouvertes du BRGM à l'occasion de la Fête de la science (Orléans, Centre-Val de Loire, 2017). © BRGM - Aurore Lhomme

Cabaret de la science : stand-up sur la dépollution des sols par les bactéries

19.10.2018

Stand-up sur la dépollution des sols grâce à l'action des bactéries, avec Hubert Leprond et Jennifer Hellal (BRGM), au Cabaret de la Science à la Cité des sciences et de l’industrie à Paris, dans le cadre de la Fête de la science 2018 (Paris, 7 octobre 2018).

Stand-up sur la dépollution des sols grâce à l'action des bactéries, avec Hubert Leprond et Jennifer Hellal (BRGM), au Cabaret de la Science à la Cité des sciences et de l’industrie à Paris, dans le cadre de la Fête de la science 2018 (Paris, 7 octobre 2018). © L'Esprit Sorcier

Transcription de la vidéo

- Bonjour.

- Bonjour.

- Hubert, tu vois cette jolie photo, as-tu une idée de ce que c'est ?

- Ça ne m'évoque pas grand-chose. Le trafic automobile à l'heure de pointe ?

- Le trafic automobile ? Non. Ce sont des bactéries. Tu sais ce qu'est une bactérie ?

- Ça me cause pas trop. Ça n'a pas très bonne réputation. Je les assimile à des choses responsables de maladies graves.

- Oui. On associe souvent les bactéries aux maladies. Mais les bactéries jouent beaucoup d'autres rôles. Pour l'homme, elles ont des rôles très positifs dans tout ce qui est système digestif. On peut avoir une bonne quantité de bactéries sur nous. Mais les bactéries n'interviennent pas que sur le corps humain. Elles interviennent dans tout l'environnement. Je vois ton sol. Est-ce que tu savais qu'une cuillère de ton sol peut contenir plus d'un milliard de bactéries ?

- Dans mon petit pot de confiture, j'ai toute la population de la planète ? Mais en fait, elles font quoi dans mon sol ?

- Dans un sol, tes bactéries vont être impliquées dans le recyclage de la matière organique. Par exemple, quand des feuilles tombent, elles vont être dégradées, déchiquetées par des insectes. Des champignons et des bactéries vont prendre le relais et dégrader cette matière organique. Ça va faire ce cycle de matière organique.

- Comme le compost de mon jardin, plein de bactéries.

- Oui. Les bactéries jouent un rôle énorme dans l'environnement. Au-delà de ton sol, elles font énormément de choses. Les bactéries sont même capables de dégrader des polluants.

- Ça, ça m'intéresse. Si tu me dis qu'elles sont nombreuses, rapides et pas chères, je pense pouvoir les embaucher.

- Parce que tu fais quoi ?

- J'étudie des sites pollués. Et j'aide à les nettoyer.

- Oui, mais pourquoi ? C'est quoi, un site pollué ?

- Alors, il faut que je te raconte une histoire. Je vais essayer de la résumer. Il était une fois les sites pollués. En France, ça a commencé il y a environ 150 ans. Ça remonte à la révolution industrielle, au moment où on a commencé à construire des usines, à produire en masse. Beaucoup d'usines étaient situées près des centres-villes. Des grosses entités, mais aussi des petites activités de commerce : des stations-service, des garages, des pressings. Au fur et à mesure... On a une image de station-service avec une belle plaque d'hydrocarbures. Ces sites se sont retrouvés à l'intérieur de la ville. Car les villes n'arrêtent pas de s'étendre. Donc, elles se sont déplacées. Soit elles se sont redirigées vers la périphérie des villes. Soit elles ont été dans d'autres pays. Quand on a 150 ans d'histoire, on laisse des traces dans les sols, des produits dans la terre. On est amenés maintenant à surveiller ces sites. C'est comme quand tu as une cuve de fioul qui peut fuir. Tu vas retrouver des hydrocarbures dans les sols. Il y a quelques années, on n'avait pas les mêmes pratiques de gestion des déchets qu'aujourd'hui. Il ne faut pas considérer que tous ces sites sont des sites pollués. Il y a 25 ans, on a commencé à les recenser, à les identifier. Et on essaie aussi de les surveiller. Toute cette attention et toute cette préoccupation sont liées à notre rôle de plus en plus sensible sur la protection de l'environnement. Il y a quelques années, la gestion des déchets n'était pas la même. Maintenant, on les trie. On a aussi des déchetteries. Et on imagine les réutiliser. C'est l'économie circulaire. C'est un milieu dynamique sur lequel on apprend encore plein de choses.

 - Quand tu parles de pollution, de quel type de polluants est-ce que tu veux parler ? Quels sont les dominants sur ces sites-là ?

- Le public peut nous aider. Vous connaissez peut-être déjà des pollutions ou des polluants. Est-ce que quelqu'un veut se lancer ? Pas forcément.

- Peut-être des métaux ou des déchets pétroliers, des hydrocarbures ?

- C'est pas mal. Il y a différentes catégories de polluants, de grandes familles. Les polluants qu'on est le plus amenés à traiter sont les métaux : arsenic, chrome, cadmium, plomb. Il y en a plein. Pour ceux qui connaissent la table de Mendeleïev, ils en font partie. Il y a aussi tous les produits liés à la chimie du pétrole : les essences, les huiles, le fioul, qui sont aussi des grandes familles de polluants. Si on regroupe ça avec ceux du chlore, on a 80 % des polluants présents dans les sols.

- Beaucoup de sites sont concernés par ces polluants ?

- C'est une question sensible. Mais oui. La France est à l'image de tous les pays du monde. On a des sites pollués en France. On en a quelques milliers. Si on veut démocratiser ou se rendre compte de ce que ça représente, il faudrait prendre un carré de 10 km de côté. En moyenne, on aurait un site pollué dans ce carré. Une fois qu'on les a identifiés, dites-vous que ce n'est pas des sites sur lesquels on n'a aucune action. On va davantage les contrôler, voire faire des travaux de dépollution.

- Une fois que vous avez localisé un site, que faites-vous ?

- Il y a toute une stratégie. Avant d'agir, le plus important, c'est de comprendre. Pour comprendre, on a besoin de mener des études. D'abord, on reconstitue l'histoire. Savoir comment un produit a pu se retrouver dans les sols ou dans les eaux souterraines. Après, de savoir si ce produit va se déplacer ou pas. Quelle est la masse de polluants qui a pu être perdue. Et savoir si c'est grave, si on va menacer certaines habitations ou des captages sur lesquels on va boire l'eau.

- C'est un peu comme aller chez le médecin. On fait un diagnostic, on évalue la situation. Et une fois que vous avez ces diagnostics... ?

- Tu as raison. C'est ce qu'on appelle une phase de diagnostic. Et pour bien comprendre, cette phase va prendre du temps. En France, c'est comme Les Experts. Il y a des détectives de l'environnement. Je mets ma casquette et une loupe, et je recherche des sites pollués. Concernant les techniques, il existe trois grandes familles de dépollution, qu'on déploie si jamais c'est nécessaire. La première, c'est quelque chose de basique. Dans 50 % des cas, on prend les terres polluées, on les envoie dans des centres de traitement ou de stockage. C'est efficace, mais ce n'est pas vertueux. On prend la pollution d'un point A et on l'emmène à un point B. Mais on n'a rien réglé. Ensuite, une autre famille consiste à retirer les sols pollués, les traiter sur place et à les remettre en place. La dernière manière, qui demande plus de technicité, mais sur laquelle on progresse, c'est de pouvoir traiter directement la pollution dans les sols. Il existe plusieurs procédés. On peut augmenter la température, chauffer le sol pour dégrader des polluants. Mais ça consomme de l'énergie et ça peut coûter cher. On peut aussi rajouter des produits dans les sols. Pas des produits dangereux. Inutile d'ajouter un produit dangereux à un autre produit dangereux. C'est des produits type eau oxygénée, des solutions à base de fer. Et on peut utiliser les plantes pour fixer ou transférer une pollution des sols dans les plantes. Mais ça demande du temps, des décennies, voire des siècles. Et je crois qu'on peut utiliser des bactéries.

- Oui, tu as tout à fait raison. Certaines bactéries vont être capables... Ça va passer. Certaines bactéries vont dégrader les polluants.

- Concrètement, comment ça marche ?

- C'est un peu comme toi dans ton diagnostic chimique. On va établir un diagnostic microbiologique de notre site. On va aller chercher dans nos sols et nos eaux polluées s'il y a des bactéries capables de dégrader les polluants. Pour ça, on peut utiliser différentes techniques. On peut même aller chercher l'ADN des bactéries pour voir qui est là, si elles ont un potentiel, quelles activités elles peuvent réaliser. On peut aller au laboratoire et regarder si on peut les retrouver et si elles sont activement capables de dégrader les polluants que nous ciblons.

- C'est génial. Du coup, tu es une éleveuse de bactéries ? De sportives du dimanche, tu en fais des athlètes de haut niveau.

- C'est effectivement ça. Malheureusement, quand elles sont dans ce sol, elles n'ont pas toujours toutes les conditions requises pour effectuer cette dégradation jusqu'au bout. Ça peut être des processus très longs. On va aller les étudier pour mieux comprendre et pour leur apporter les nutriments, tout ce dont elles ont besoin pour activement dégrader ces polluants. Je vais te donner un exemple avec un site qui était contaminé avec des hydrocarbures. Les bactéries étaient présentes et pouvaient faire cette dégradation. Mais elles manquaient d'oxygène. Elles avaient besoin d'oxygène pour dégrader ces polluants. Les ingénieurs Sites et Sol Pollués sont allés injecter de l'oxygène dans le sol pour activer ces bactéries. Ça peut quand même être long. Mais avec le progrès, avec toutes les données qu'on commence à acquérir sur ces mécanismes et sur comment ça marche, petit à petit, on a de plus en plus de méthodes à notre disposition pour dépolluer ces sols avec ces méthodes-là.

- C'est très intéressant. Même si on parle de pollution, il y a plein de choses positives et on peut être optimiste sur les solutions. Avec les super bactéries, on peut utiliser la nature, même si elle est dégradée, pour pouvoir réutiliser un certain nombre de sites en France ?

- Oui.

- Donc, les sites pollués ne sont plus une fatalité. Dans bien des cas, des territoires pollués peuvent même redevenir une opportunité ?

- Tout à fait. Il y a plein de choses à faire.

- Merci. Il y a plein de choses à faire. Avec les super bactéries, on a plein de Superman. Au Cabaret de la Science, on a des super trucs partout. Il y a même des super bactéries.

- Mais on ne les voit pas.

- Elles sont quand même là. Merci pour cette super présentation. Rejoignez Fred au Bar de la science. Vous embêtez pas. On récupère tout.

- Jennifer Hellal, Hubert Leprond, tous les deux du BRGM, le Bureau de Recherches Géologiques et Minières. Venez vous installer auprès de nous. Jennifer, vous êtes microbiologiste. Attention, votre petit camion s'en va. Hubert, vous êtes responsable de l'unité Sites, Sols et Sédiments Pollués au BRGM. Je veux pas être trop alarmiste, mais j'ai cru comprendre qu'il y avait beaucoup de sites pollués en France. 6 000, vous dites ?

- Un peu plus de 6 000.

- Mais alors, pollués par quoi ?

- Pollués par des métaux, des hydrocarbures, des solvants.

- C'est des anciennes entreprises, industries, des stations-service ?

- Oui. Pas forcément des grosses entreprises. On peut pas faire de corrélation entre les grosses entreprises et les petites activités qu'on avait dans nos quartiers. Il y a un certain nombre de sites, comme dans d'autres pays.

- Ce qui est génial, c'est qu'on utilise la nature pour réparer l'erreur humaine, quand même. Les bactéries qui sont dans le sol. C'est une technique qui est déjà opérationnelle, qui se développe beaucoup, ou c'est encore au stade de laboratoire ?

- Il y a les deux. Il y a des cas, comme l'exemple que je donnais, où c'est opérationnel. Après, nous continuons ces recherches-là au laboratoire pour retrouver de nouvelles bactéries capables de dégrader d'autres polluants.

- Est-ce que ça pourrait s'adapter à tout type de sol pollué ou il y a vraiment des cas où... ?

- Les bactéries sont gentilles, mais des molécules très compliquées leur donneront plus de difficultés. Mais on peut avoir une première action et terminer avec les bactéries ou avec des actions de dépollution biologique.

- Si je vous ai bien suivis dans votre stand-up, ce sont les bactéries déjà présentes dans le sol qui vont dépolluer, mais il faut leur donner un peu de peps pour en faire des sportives de haut niveau.

- C'est ça.

- On leur apporte de l'oxygène. On utilise uniquement celles-ci ou faut-il faire un autre apport de bactéries dans le sol ?

- Globalement, c'est plutôt une stimulation ou un encouragement des bactéries déjà présentes sur le site. On va faire en sorte qu'elles aient tous les moyens, tous les apports nutritifs nécessaires pour pouvoir réaliser ces dégradations sur site. Ça arrive qu'il y ait des utilisations d'autres bactéries, mais c'est moins courant.

- Où on pourrait ramener des bactéries spécifiques sur un sol ? On vient avec un sac de bactéries et on les répand.

- En théorie, oui. Mais apporter des bactéries là où elles ne sont pas, ça ne marche pas si bien que ça. Leur absence a une raison. C'est plus facile de regarder les populations en place et de les stimuler, je dirais presque les doper, plutôt que de considérer qu'on va en apporter de nouvelles et qu'elles vont vite s'acclimater.

- Il faut beaucoup de temps pour dépolluer un sol ? Ça dépend de sa taille. Mais a-t-on une notion ? Les bactéries travaillent à la vitesse de la nature.

- Elles peuvent travailler très vite. Elles peuvent travailler à l'échelle de quelques mois ou de quelques années. Mais c'est relativement rapide. En ville, on n'a pas beaucoup de temps. Souvent, on veut réaménager une ancienne friche rapidement et l'intégrer très vite, d'où le fait d'anticiper toutes ces études et tous ces travaux, pour respecter le calendrier prévu.

- Il y a des travaux derrière. Il y a toujours un promoteur qui veut construire vite.

- Par exemple.

- C'est ce qui se passe. Mais le promoteur n'a pas tendance à vouloir dégager tous les sols et mettre autre chose, plutôt que de laisser travailler les bactéries ?

- C'est toute une réflexion qu'on doit avoir pour promouvoir ces techniques-là, parce qu'elles coûtent moins cher, mais demandent plus de temps.

- C'est l'argument à donner.

- Ça marche.

- Souvent, ça marche.

- J'imagine. Ça coûte beaucoup moins cher que les autres techniques ?

- Plus on a de pollution, plus on a de camions qui partent. C'est proportionnel. Quand on fait travailler des bactéries, il suffit d'agrandir des tas de terre à traiter. Du coup, ça peut coûter beaucoup moins cher. Il peut y avoir une différence significative.

- Mais le facteur temps est très important aussi. Si on laisse travailler les bactéries librement, ça peut prendre plus de temps...

- Que de prendre un camion.

- Et excaver.

- Christian, tu parlais tout à l'heure de préserver la nature. On fait de nouveau appel à la nature, aux bactéries, pour réparer nos bêtises.

- En expédition, je prendrai un sachet de bactéries et je les répandrai pour qu'elles nettoient le sol que je pollue.

- Tu croises des sols pollués, parfois ? Pas dans ton univers.

- Il n'y a pas de miracle. Il faut savoir que quand on va dans un territoire, même si on fait attention, on pollue légèrement. On modifie un territoire dès le moment où on y va. J'ai une question à vous poser.

- Oui.

- Cette technique est-elle étudiée dans d'autres régions du monde ? Pourriez-vous l'exporter ? En France, on a pas mal de soucis. Mais il y a des endroits où il y en a au moins autant, sinon plus. Comment peut-on travailler avec les autres pays ?

- Il y a des coopérations. Des entreprises françaises vont à l'étranger. Ces techniques-là, biologiques ou chimiques, sont aussi connues dans beaucoup de pays industrialisés. L'enjeu, c'est aussi de pouvoir exporter ce savoir-faire et de former des personnes sur place pour qu'elles puissent elles-mêmes dépolluer leurs sites.

- Les pays industrialisés. Je pense aux pays émergents, qui ont une pollution des sols exponentielle, pour beaucoup. Si la technique est moins chère et que le seul coût est le temps... Le temps, c'est de l'argent, mais certains pays en ont plus. Est-ce qu'on va dans des pays émergents pour être pro-actifs sur ce qui va se passer ?

- Oui. Des actions ont déjà lieu dans des pays émergents, dans les pays de l'Est ou en Afrique. Ces techniques marchent bien. On parlait de la température. Plus il fait chaud, plus les bactéries sont actives. C'est déclinable dans ces pays-là.

- D'accord. Une voie de développement intéressante et avantageuse économiquement.

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