Bioremédiation, la solution de l'heure

«Tout est poison, rien n'est poison, c'est la dose qui fait le poison», la célèbre doxa de Paracelse, alchimiste et astrologue suisse demeure jusqu'à aujourd'hui la meilleure explication pour démontrer les risques liés à l'utilisation des substances chimiques à de fortes doses.Si, aujourd'hui, l'homme est plus conscient du danger que présente l'exposition permanente aux polluants organiques ? autant pour lui que pour l'environnement ?, il n'en demeure pas moins qu'il est loin de frôler la perfection dans sa lutte contre la pollution. Il est nécessaire de rappeler que cette dernière est essentiellement liée aux activités industrielles utilisant comme élément principal les hydrocarbures.
En effet, les hydrocarbures occupent une place particulière en raison de leur degré de toxicité qui s'appuie sur les effets cancérogènes de certains d'entre eux. Cette nocivité est équivalente à celles induites par d'autres substances, mais largement plus sournoises. Car potentiellement ardentes en raison des grandes quantités susceptibles d'être transférées dans l'environnement. Ceci est lié aux volumes importants de pétrole brut extraits, transportés et ensuite transformés en produits raffinés, ainsi que ceux issus de la pétrochimie.
«Le raffinage, le stockage et le transport des produits pétroliers sont tous des sources ponctuelles de la pollution des sols et des eaux. Les hydrocarbures pétroliers peuvent être divisés en quatre classes : les saturés, les aromatiques, les asphaltènes (phénols, acides gras, cétones, esters et porphyrines) et les résines (pyridines, quinolines, carbazoles, sulfoxydes et amides)», explique Amina Benchouk dans sa thèse intitulée «Bioremédiation des sols pollués de pétrole par les micro-organismes indigènes et amélioration génétique de leur pouvoir».
Le maintien de l'activité biologique et de la biodiversité passe par la sauvegarde des composants essentiels de la biosphère que sont les sols, les milieux aquatiques ainsi que l'atmosphère. La pollution des sols résulte en grande partie des activités minières et d'industries lourdes, à l'instar de l'industrie pétrolière. Cette dernière produit des polluants essentiellement organiques (phénolés, chlorés et hydrocarbures) et des métaux lourds.
Ainsi, tous les efforts de dépollution des sols qui utilisent des processus chimiques, physiques ou biologiques ont pour finalité de diminuer la biodisponibilité de ces polluants tout en évitant la contamination des nappes phréatiques ou le dérèglement de la chaîne alimentaire. Après leur utilisation pendant des décennies, il s'est avéré que les processus physico-chimiques étaient trop coûteux, non écologiques et complexes pouvant causer la destruction des caractéristiques des sols.
Pour l'heure, l'alternative semble être la bioremédiation pour l'élimination des substances toxiques. Présentant des avantages certains concernant la rentabilité, le respect de l'environnement et la simplicité technologique, la bioremédiation consiste en l'utilisation de micro-organismes pour détoxifier les sols et ainsi éliminer les polluants. «C'est une méthode évolutive pour l'élimination et la dégradation de nombreux polluants environnementaux, y compris les produits de l'industrie pétrolière.
La biodégradation par les populations naturelles de micro-organismes représente l'un des principaux mécanismes par lesquels le pétrole et les autres polluants hydrocarbonés peuvent être éliminés de l'environnement», écrit Amina Benchouk en précisant que la réussite de ce processus réside dans le choix de l'agent biologique ainsi que dans la maîtrise des conditions physicochimiques (humidité, PH, taux d'oxygène, disponibilité des nutriments, concentration des contaminants?). Dans cette perspective, la thèse de Amina Benchouk a pour objet l'étude de la capacité de dégradation des hydrocarbures par des micro-organismes isolés d'un sol contaminé d'une raffinerie pétrolière.
Pour cette fin, l'étude a été menée au niveau de la raffinerie de la région d'Arzew. «Ces sols sont soumis depuis plusieurs décennies à une contamination en hydrocarbures chronique et élevée. Ils constituent ainsi un modèle de choix pour comprendre les mécanismes microbiens impliqués dans la réponse à la présence d'hydrocarbures. En effet, ces populations bactériennes sont supposées posséder les systèmes enzymatiques permettant de répondre à la contamination», argue-t-elle.
Résultats probants
En premier lieu, la chercheuse isole cinq souches microbiennes à partir du sol contaminé par les hydrocarbures de ladite raffinerie. «Elles (les souches) ont été identifiées, après examen des colonies, des cellules, de leurs réponses aux tests biochimiques et génétiquement par le séquençage du gène codant la sous-unité ARNr16S comme étant Candida sp., Bacillus sp., Pseudomonas aeruginosa et deux souches de Pseudomonas putida», informe-t-elle.
En second lieu, le suivi de la biodégradation par la cinétique de croissance des cinq souches a révélé que «les souches Pseudomonas aeruginosa et Pseudomonas putida sont les plus dégradantes des hydrocarbures et donc les plus performantes pour la bioremédiation», note-t-elle. Et dans l'optique de mesurer la capacité de dégradation des micro-organismes, la chercheuse a utilisé plusieurs méthodes pour mettre en évidence la capacité de ces souches dans le processus de dégradation en utilisant le pétrole et le diesel comme sources de carbone et d'énergie.
«Le genre de Pseudomonas était le principal acteur de cette dégradation, il est le plus connu pour être utilisé dans la biodégradation des hydrocarbures à cause de sa production de biosurfactants, qui vont solubiliser les hydrocarbures hydrophobes adsorbés sur les particules des sols et les rendant, par conséquent, plus disponibles pour les autres bactéries et faciliter, par la suite, leur dégradation», développe Amina Benchouk. Les résultats de l'étude démontrent que l'introduction des cinq souches et le consortium dans les sols artificiellement contaminés a amélioré la biodégradation du pétrole et du diesel. Ce processus aurait même donné un «effet significatif» sur la germination des graines de blé.
En guise de recommandations et sur la base des résultats obtenus par le travail de recherche, Amina Benchouk tire les conclusions suivantes : il est recommandé d'adopter une approche moléculaire par le séquençage du gène codant l'ARN 18S pour la souche Candida sp., ce qui aiderait à déterminer de façon précise l'affiliation de l'espèce microbienne. Il est également précisé dans l'étude que la microflore indigène de sol sur laquelle survient un déversement constitue l'acteur principal du processus d'atténuation naturelle.
«C'est la raison pour laquelle il est important d'essayer d'appliquer au niveau national les micro-organismes dégradants les hydrocarbures dans le traitement des sols contaminés par les hydrocarbures pétroliers et d'améliorer l'efficacité du traitement par bioremédiation», conclut l'étude.