Nettoyage de mines contaminées à l’aide de plantes et de champignons

06 mai 2019
IDRC/Bartay

Ebenezer J.D. Belford, un scientifique de l’Université des sciences et technologies Kwame Nkrumah à Kumasi, au Ghana, étudiait comment les plantes pouvaient aider à assainir les sites miniers, quand à sa plus grande surprise, un collègue lui a dit qu’une Canadienne faisait les mêmes travaux. « J’étais ici au Ghana, travaillant sur le même sujet que Sharon Regan au Canada, » déclare-t-il.

Les deux chercheurs sont entrés en contact pour élaborer une proposition fructueuse soumise au programme Subventions pour la coopération en recherche entre le Canada et l’Afrique en 2014 (géré par le Conseil de recherches en sciences humaines) afin de créer un laboratoire commun à l’Université Queen’s, à Kingston, en Ontario. « Sans [la subvention du CRDI], nous n’aurions aucunement pu commencer à travailler ensemble, » indique M. Belford.

Depuis, les deux chercheurs en biotechnologie collaborent pour créer des plantes qui peuvent accomplir la tâche ardue de nettoyage des sites miniers contaminés. Les travaux de recherche conjointe font appel aux champignons pour augmenter la capacité des plantes à absorber les métaux lourds dans les résidus miniers. Les métaux lourds qui se trouvent dans ces résidus rendent les terres impropres à l’agriculture, ils polluent les bassins hydrographiques et présentent des menaces pour la santé humaine. Ensemble, M. Belford et Mme Regan ont commencé à concevoir des plantes qui aideraient à éliminer le mercure, le cadmium, l’arsenic et le plomb du sol dans les sites abandonnés.

Protéger les personnes et changer les politiques

Mme Regan a voyagé au Ghana en 2015 et a été choquée de voir que les sites miniers abandonnés étaient en général ouverts au public. Dans une mine abandonnée d’AngloGold à Obuasi, par exemple, elle a vu des groupes de personnes marcher avec des enfants sur le sol contaminé. Bon nombre cherchaient de l’or dans le site abandonné.

« Bien que le Canada et le Ghana aient tous deux d’importants défis à relever pour traiter les sites contaminés par les métaux lourds, l’impact sur la santé humaine se fait encore plus sentir au Ghana, » indique Mme Regan. « Pour moi, le fait d’avoir observé personnellement comment les gens vivent près de ces sites contaminés rend notre recherche encore plus importante. »

Le site qu’elle a visité était naturellement couvert de séné (senna occidentalis), c’est pourquoi M. Belford s’est concentré sur l’augmentation de sa capacité à extraire les métaux lourds du sol. « Nous sommes très motivés et espérons que nous pourrons trouver des solutions qui profiteront à tout le monde, afin de garantir que les terres sont bien nettoyées, » déclare M. Belford.

Le pouvoir nettoyant des plantes

Les deux scientifiques ont commencé à tester comment la plante de séné, le petit arbuste à fleurs avec lequel M. Belford travaillait au Ghana, pouvait gagner en efficience pour extraire les contaminants des anciens sites miniers. Mme Regan a été ravie quand les premiers résultats de test ont montré que les champignons développaient la biomasse et augmentaient la capacité d’extraction du séné de deux à trois fois. Pour autant, les tests doivent être répétés pour déterminer l’impact des plantes améliorées sur divers contaminants distincts.

Il y a eu aussi une découverte surprise quand M. Belford menait ses recherches au Canada. Lors d’une visite sur le terrain avec Mme Regan à Kam Kotia, une ancienne mine de cuivre à l’extérieur de Timmins, en Ontario, les scientifiques ont constaté que les mêmes champignons qui amélioraient la capacité des plantes de séné au Ghana aidaient également les racines des peupliers à nettoyer le sol. C’est maintenant devenu le premier centre d’intérêt de la recherche de Mme Regan au Canada.

Les recherches en cours aident les étudiants ghanéens

Leurs travaux de recherche ont attiré au moins un étudiant diplômé ghanéen et deux étudiants diplômés canadiens. Travaillant avec Mme Regan dans le laboratoire de biotechnologique de l’Université Queen’s, les étudiants passent de longues heures à tester et tester de nouveau les cultures de racines, et à purifier les champignons qui sont nécessaires pour créer des superplantes extractrices de contaminants.

Un ancien étudiant de M. Belford au Ghana, Joseph Quagraine, termine présentement une maîtrise en sciences à l’université de Queen’s après avoir travaillé avec Mme Regan depuis 2015. Son travail a été appuyé par une subvention fédérale qui a été accordée après que les premiers travaux de recherche financés par la petite subvention du CRDI ont été achevés. « Cette petite subvention m’a permis d’entreprendre beaucoup de choses dans mon laboratoire, et a apporté beaucoup aux étudiants, » indique Mme Regan.

Au printemps 2019, le laboratoire de Mme Regan bénéficiera d’une subvention de 1,65 million de dollars, accordée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie, qui lui permettra de travailler avec deux étudiants diplômés et un ou deux étudiants de premier cycle chaque année au cours des six prochaines années. Elle s’attend à ce que certains étudiants soient ghanéens – poursuivant ainsi sa collaboration avec M. Belford. « La subvention du CRDI a été l’occasion unique de bâtir une nouvelle collaboration de recherche à long terme avec un chercheur qui partage les mêmes idées au Ghana, » dit-elle.