La bioremédiation est-elle un moyen efficace de décontaminer notre planète?
Qu'est-ce que la bioremédiation?
La biorestauration est une technique de gestion des déchets qui utilise des organismes vivants, appelés bioremédiateurs, pour neutraliser, décomposer ou éliminer les polluants d'un site contaminé. La EPA définit la bioremédiation comme «un traitement utilisant des organismes naturels pour transformer des substances dangereuses en substances moins toxiques ou non toxiques». La bioremédiation peut être effectuée sur le site de contamination connu sous le nom de bioremédiation in situ ou sur un site différent après la collecte des déchets sur un site de traitement séparé pour la bioremédiation. Le processus de bioremédiation peut avoir lieu naturellement ou peut-être avoir besoin d'être stimulé par l'ajout d'oxygène et d'engrais.
Méthodes utilisées
Dans la technique de bioremédiation in situ, la décontamination d'un site est effectuée par les populations microbiennes endogènes du site. Les microbes présents sur les lieux sont déjà adaptés aux déchets chimiques organiques et sont donc en mesure de les dégrader via les différentes réactions biochimiques qu'ils exécutent. Parfois, lorsque certains facteurs, tels que l'oxygène ou les nutriments minéraux, deviennent limitants, les microbes peuvent être incapables d'exercer leur action de bioremédiation. Cependant, dans de telles circonstances, les facteurs limitants sont ajoutés au site, processus connu sous le nom de biorestauration améliorée, afin de favoriser une nouvelle activité microbienne. L'utilisation de pompes et de ventilateurs pour créer un vide dans le sol et insuffler de l'air dans l'espace vide pour fournir de l'oxygène aux microbes est connue sous le nom de bio-ventilation. Avec un apport d'air frais, les microbes reprennent leurs activités de bioremédiation, décomposant de grandes quantités de déchets organiques. La biorestauration ex situ est effectuée à l'aide de diverses techniques telles que le compostage, la "culture sur terre" ou l'utilisation de bioréacteurs hors sol. Les bioréacteurs hors sol, basés sur la même technologie que la fermentation simple, sont utilisés pour le traitement des sols ou des eaux contaminés. La phytoremédiation (par laquelle les plantes absorbent les contaminants présents dans le sol et les métabolisent dans leurs tissus), la biolixiviation (les métaux sont extraits de leurs minerais par des microbes) et la rhizofiltration (le passage de l’eau à travers une masse de racines) racines pour absorber les contaminants dans l’eau).
Les réussites
La biorestauration a très bien réussi à nettoyer les marées noires dans les océans. Par exemple, la marée noire de l'Exxon Valdez en 1989 en Alaska a entraîné la libération de près de 11 à 38 millions de gallons de pétrole brut dans le détroit de Prince William, affectant gravement 350 miles de rivage dans la région. L'un des moyens importants de nettoyer cette marée noire consistait à utiliser des techniques améliorées de bioremédiation in situ dans lesquelles des engrais étaient ajoutés pour fournir des nutriments aux microbes servant à nettoyer la marée noire par leur action métabolique. Des scientifiques ont également créé des superbugs (différents des microbes résistants aux médicaments), le premier développé en laboratoire par le scientifique indo-américain Ananda Mohan Chakrabarty dans les années 1970. Ces superbactéries sont des microorganismes qui ont été génétiquement transformés pour leur conférer des gènes qui les aident à décomposer les hydrocarbures complexes complexes, tels que ceux présents dans les marées noires, en substances moins nocives. En 1980, Chakrabarty obtint un brevet pour son «superbactérie», premier brevet jamais délivré pour un organisme génétiquement modifié. Si ces insectes sont introduits dans l'environnement naturel où des déversements de pétrole ont eu lieu, ils pourraient jouer un rôle essentiel dans le nettoyage de la zone.
Échecs
La biorestauration est une nouvelle technologie à ses débuts. Un programme de bioremédiation réussi a besoin d’experts de diverses disciplines, telles que la microbiologie, l’ingénierie, la géologie et les sciences du sol, pour initier, exécuter et mener à bien un programme de bioremédiation réussi. Cependant, il n’ya pas encore suffisamment de personnel suffisamment formé pour exécuter les procédures de bioremédiation. De plus, comme cette technologie n’est associée à aucun produit final rentable, les investissements en recherche et développement en matière de bioremédiation sont lents. Des recherches plus intensives sont nécessaires pour produire des microbes qui dégradent plus efficacement les hydrocarbures très complexes, mais le financement est médiocre dans ce secteur. De plus, chaque site de traitement des déchets a ses propres exigences et un programme de biorestauration doit donc être adapté de manière efficace pour chaque site, ce qui nécessite à nouveau une main-d'œuvre, un temps et un financement suffisants.
Que réserve l'avenir?
Si la bioremédiation doit devenir plus populaire, les facteurs limitatifs ci-dessus doivent disparaître. Le besoin de bioremédiation est plus que jamais dans le monde actuel où la pollution de l'environnement impliquant l'agrégation de grandes quantités de déchets à la surface de la Terre et les marées noires qui recouvrent les océans entraînent une perte massive de faune et de flore et affectent la santé humaine défavorablement. Dans de telles circonstances, la biorestauration promet une solution naturelle et efficace au problème et il est à espérer qu'à l'avenir cette technologie sera exploitée à plus grande échelle pour nettoyer les déchets toxiques sur Terre.
