Phytoremédiation des métaux traces en zone intertidale : potentiel des herbiers marins de zostère

Falcoz, Cloé (2025). Phytoremédiation des métaux traces en zone intertidale : potentiel des herbiers marins de zostère. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 144 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Depuis des décennies, plusieurs contaminants, en particulier les métaux traces, sont reconnus pour leur toxicité envers les environnements aquatiques. Étant non biodégradables, ils s’accumulent et persistent dans l’environnement, s’accumulant dans les écosystèmes. Les méthodes actuelles de décontamination sont invasives et destructrices pour les écosystèmes. Face à cela, la phytoremédiation, une méthode écologique et prometteuse qui utilise le pouvoir de bioaccumulation des plantes, a prouvé son efficacité pour décontaminer les sols, l’eau et l’air. Bien que de plus en plus utilisée en milieu terrestre, son potentiel a également été démontré en zone côtière, notamment par certaines plantes aquatiques telles que la zostère marine (Zostera marina L.), capable de bioaccumuler des contaminants. L’objectif de mon projet était d’évaluer le potentiel de phytoremédiation de la zostère marine pour l’arsenic, le cadmium et le fer, tout en analysant les impacts sur sa santé et sa capacité à séquestrer le carbone atmosphérique. Pendant quatre semaines, nous avons exposé des plants de zostère à des sédiments contaminés en laboratoire pour déterminer les concentrations maximales de chaque métal pouvant être tolérées et bioaccumulées, sans compromettre la santé de la plante ni sa capacité de séquestration du carbone. Une expérience de transplantation en conditions naturelles, dans la zone intertidale de la baie de Sept-Îles réalisée à l’été 2022, a également permis d’évaluer la résilience de la plante après déplantage et replantage. Mes résultats ont permis de définir des seuils de contamination maximum pour chaque métal, basés sur les impacts observés sur la santé des plantes et les taux de bioaccumulation. Selon nos concentrations d’exposition, le cadmium et l’arsenic étaient moins limitants que le fer, qui induit des effets marqués dès les premiers niveaux de contamination. Lors de la transplantation en conditions réelles, les plants ont également montré une bonne survie et un bon développement. La zostère marine est une plante tolérant des concentrations élevées de métaux et présentant une forte résilience. Mes travaux montrent que Z. marina est une candidate idéale pour la phytoremédiation pour des zones modérément affectés, contribuant à la réduction des contaminants dans les sédiments tout en participant au processus de carbone bleu. -- Mot(s) clé(s) en français : phytoremédiation, Zostera marina, métaux traces, carbone bleu, contamination environnemental, sédiments marins, environnements côtiers. --
ABSTRACT : A number of pollutants, particularly trace metals, have been known to be toxic in aquatic environments for decades. Because they are not biodegradable, they accumulate and persist in the environment, building up in ecosystems. Current decontamination methods are invasive and destructive to ecosystems. In response, phytoremediation is a promising ecological method that uses the bioaccumulation potential of plants. It has proven effective in decontaminating soil, water and air. Although increasingly used in terrestrial environments, its potential has also been demonstrated in coastal areas, particularly by certain aquatic plants such as marine eelgrass (Zostera marina L.), which are capable of bioaccumulating contaminants. The aim of my study was to evaluate the phytoremediation potential of eelgrass for arsenic, cadmium and iron, while analysing the impact on its health and ability to sequester atmospheric carbon. We exposed eelgrass plants to contaminated sediments in the laboratory to determine the maximum concentrations of each metal that could be tolerated and bioaccumulated without compromising plant health or carbon sequestration capacity. A transplantation experiment under controlled conditions was also used to assess the resilience of the plant after deplanting and replanting. My results have enabled us to define maximum contamination thresholds for each metal, based on the observed effects on plant health and bioaccumulation rates. In our concentration ranges, cadmium and arsenic are less limiting than iron, which induces marked effects from the very first levels of contamination. The plants also showed good survival and development when transplanted under field conditions. Marine eelgrass is a plant that can tolerate high concentrations of metals and is very resilient. My work shows that Z. marina is an ideal candidate for phytoremediation in moderately contaminated areas, helping to reduce contaminants in sediments while contributing to the blue carbon process. -- Mot(s) clé(s) en anglais : phytoremediation, Zostera marina, traces metals, blue carbon, environmental contamination, marine sediments, coastal environment.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	St-Louis, Richard
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Cusson, Mathieu
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés :	Phytorestauration; Zostère marine; Éléments traces métalliques; Zostère marine - Teneur en éléments traces métalliques; Zone intertidale; Sept Îles, Baie des (Québec); Phytoremédiation; Zostera marina L.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Date de dépôt :	12 nov. 2025 14:16
Dernière modification :	12 nov. 2025 14:16
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/3349