Les recherches scientifiques sur les plantes dépolluantes

Aujourd'hui, tout le monde ou presque connaît le protocole de Kyoto, établi en 1997, portant sur la pollution de l'air extérieur ainsi que sur ses conséquences les plus immédiates : la réduction de la couche d'ozonz et le réchauffement du climat de la planète. Cette prise de conscience est le fruit d'un cheminement initié par de nombreux scientifiques dans le monde entier.

La notion de qualité de l'air est apparue pour la première fois en 1974. Elle concernait non pas l'air extérieur mais l'air intérieur.

La qualité de l'air intérieur a été alors l'objet d'études scientifiques menées par les Americains et tout d'abord par un jeune étudiant spécialisé en sciences de l'environnement, Bill Wolverton, qui fut embauché par la NASA (National Aeronautics and Space Administration) pour étudier la qualité de l'air dans les engins spaciaux habités. Il créa ainsi un habitat écologique fermé qui reproduisait à petite échelle les conditions de la vie des aéronautes dans l'espace.

Pourquoi écologique? Parce que en introduisant une plante, donc un être vivant, dans cet espace, il a tenté de rapprocher ce dernier de l'environnement naturel des humains, la terre. cet habitat écologique était un espace clos, une boîte hermétiquement fermée dans laquelle l'air était injecté au moyen d'un tuyau et où se trouvait une plante installée dans un pot. on a introduit dans cette boîte de l'air pollué et mesuré sur 24heures les variations en quantité de chaque polluant absorbé par la plante. Bill Worverton a ensuite élargi ses études à l'air ambiant des bureaux et des habitations.

Le premier biofiltre

Bill Wolverton fut le premier, en 1989, à tester dans sa propre maison un système de biofiltre amélioré associant une plante (un pothos) en pot à du charbon actif et à des micro-organismes contenus dans le substrat. Il installa sous le pot un petit ventilateur cahrgéde créer un petit mouvement d'air descendant afin que les polluants soient absorbés et décomposés par les micro-organismes des racines.

Il a mesuré l'absorption de plusieurs composés chimiques par une multitude de plantes d'intérieur choisies parmi les plus courantes. Celles-ci étaient enfermées dans des chambres hermétiquement remplies d'air propre, puis il injectait des polluants à des concentrations proches de celles relevées dans les habitations. Il constata alors que certaines plantes étaient plus efficaces que d'autres pour absorber certaiNS polluants.

Un retentissement international

Les travaux de Bill Wolverton vont inspirer bien des scientifiques à travers le monde. En 1991, des chercheurs Canadiens se lancent dans des recherches sur l'air intérieur pilotées par le ministère de l'Energie, des Mines et des Ressources, en testant l'efficacité des plantes dans un logement situé dans la banlieue de Montréal, la maison Novtec.

En 1992, la directrice générale de Plants for Clean Air Council (association Américaine promouvant le droit pour tous à un air pur), Jan Roy, se fait laporte parole de Bill Wolverton et donne une conférence aux Pays-Bas sur le thème de l'épuration de l'air par les plantes, lors des Floriades de cette année-là.

Une diffusion en Europe

Ensuite, tout va très vite, notament en Europe, où des chercheurs se montrent eux aussi interessés par ces travaux. L'Allemagne et le Suisse se lancent dans les recherches sur l'absorption des polluants de l'air par les plantes. En France, le gouvernement envisage en 1993 la création de l'Observatoire de la qualité de l'air intérieur.

Le Syndicat national des paysagistes d'intérieur (SNPI) ne tarde pas à comprendre l'interêt de ces avancée scientifiques et, dès novembre 1994, souhaite faire valider les recherches du docteur Wolverton par les scientifiques Français pour pouvoir communiquer sur le sujet et en tirer des applications concrètes. Il prend alors contact, en février 1995, avec le Commisariat à l'énergie atomique (CEA) pour engager une collaboration d'études. Le laboratoire de physiologie végétale du centre d'études nucléaires de Cadarache réalise en effet des travaux de recherche sur les emissions de gaz par les plantes cultivées en espace clos ainsi que l'étude des capacités de resistance et d'adaptation des végétaux à de nouvelles conditions climatiques.

Puis en avril 1995, le SNPI décide de s'adresser au cCntre scientifique et technique du bâtiment (CSTB), qui s'est associé au laboratoir Pollem pour traquer les gaz polluants émis par les matériaux de costruction.

A la suite de ces deux prises de contact, le SNPI remet à ces deux interlocuteurs un projet de recherches intitulé "L'assainissement de l'air à l'intérieur des locaux par l'utilisation des plantes vertes" appelé également "Biodépollution des atmosphères confinés" (projet BAC). Mais les recherches s'arrêtent.

En 1996, l'Office Hollandais des fleurs, fort d'une étude Néerlandaise montrant la corrélation directe entre la réduction du taux d'absentéisme des salariés d'entreprises et la présence de plantes vertes dans leur environnement immédiat, crée Plants for People. Il s'agit d'une agence de communication internationale destinée à assurer la promotion des bienfaits des plantes tropicales sur les lieux de travail.

En 2000, un groupe d'hommes et de femmes passionnés par leur métier (paysagistes d'intérieur, architectes, conseillers environnementaux, horticulteurs, fleuristes...) décide de fonder dans les Pays de la Loire, une association visant à relayer les travaux du Plantsfor Clean Air Council et approfondir les démarches du Syndicat des paysagistes d'intérieur (SNPI). Cette association nommée Plant'Air pur, diffuse les travux du scientifique Américain et fait la promotion des bienfaits apportés par les plantes d'intérieur.

Création de l'Observatoire de la qualité de l'air intérieur

Parallèlement, le 10 juillet 2001, la gouvernement lance la création - envisagée dès 1993 - des l'Observatoire de la qualité de l'air intérieur. Composé de spécialistes en santé publique et de professionnels du bâtiment, cet organisme a pour missions d'effectuer des campagnes de prélèvement d'échantillons d'air dans des logements puis d'analyser ceux-ci pour recueillir des données scientifiques fiables et representatives.

Il est financé par les ministères en charge du Logement, de la Santé, de l'Environnement ainsi que par l'Agence pour le développement de l'environnement et lamaîtrise de l'énergie (ADEME) et est coordonné par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) dans le cadre d'un programme national de recherches sur la santé dans les bâtiments.

Le programme Phytair

Toujours en 2001, la faculté de pharmacie de Lille, dans une démarche entreprise avec le conseil régional Nord - Pas-de-Calais, souhaite rencontre l'association Plant'Air pur et le CSTB de Nantes pour réfléchir ensemble à la mise en place d'un programme de recherche. Cette démarche résulte d'une volonté de la région Nord - Pas-de-Calais de trouver des solutions qui répondent à un pollution préccupante au niveau local. C'est ainsi que naît le programme Phytair, en décembre 2001.

Les recherches sont réparties entre deux pôles régionaux : à Lille, elles portent sur la bio-indication (qui étudie les modifications de l'environnement en observant les plantes), tandis que le CSTB traite plutôt de la bioépuration. Le projet est signé en septembre 2002 entre la région Nord - Pas-de-Calais, la laboratoire de la faculté de pharmacie de Lille, le CSTB de Nantes et Plant'Air pur.

Les acquis des recherches Françaises

Début 2007, le programme de recherche Phytair a été mené à son terme. L'évaluation des capacités d'épuration s'est effectuée au CSTB de Nantes alors que le devenir des polluants au sein des végétaux correspondait au domaine de recherche de la faculté de pharmacie de Lille. Le programme de recherche Phytair portait sur 3 plantes (Chlorophytum, Dracaena marginata et Scindapsus aureus) sur 3 polluants (toluène, monoxyde de carbone et formaldéhyde).

Il s'agissait dans ces recherches d'établir une méthodologie permettant l'évacuation des procédés d'élimination des composés organiques volatils (cov) de l'air intérieur.

A Nantes le CSTB a testé plusieurs configurations : plantes avec ou sans feuilles, plantes en cultures hors sol (sans terre ni micro-organismes), feuilles seules, sol seul. Les différentes expériences ont montré que c'est le système le plus complet qui est le plus efficace. Il s'agit bien là d'une synergie entre la plante et les micro-organismes du sol.

A Lille, l'équipe de chercheurs de la faculté de pharmacie chargé des travaux sur la bio-indication a voulu savoir ce qui se passait au sein de la plante et plus particulièrement des feuilles.

Comment les plantes agissent-elles contre les polluants ?

Damien Cuny et Marie-Amélie Rzeka nous ont livré le fruit de leurs recherches. Selon eux, les polluants pénètrent dans une plante par deux voies principales. La première est la voie racinaire, après la mise en solution d'un composé dans l'eau du sol. La seconde voie concerne l'entrée des polluants par les feuilles.

Les deux chercheurs insistent sur la difficulté à comparer les études menées actuellement (et par le passé) à travers le monde du fait de l'hétérogénéité des paramètre environnementaux dans lesquels elles sont réalisées. Ils ont ainsi mis en évidence que les simples variations d'humidité dans l'enceinte en verre au sein de laquelle avaient lieu leurs expérimentations influaient significativement sur les concentrations d'un des polluants étudiés, le formaldéhyde.

De nouvelles recherches permettraient de déterminer quels sont les micro-organismes, associés aux variétés de plantes et aux supports de cultures, impliqués dans le processus d'élimination des cov.

Une efficacité prouvée

L'ensemble des recherches menées depuis les années 1980 nous permettent donc maintenant d'affirmer l'efficacité des plantes à purifier l'air intérieur. Ces travaux de laboratoire nécessitent néanmoins un "dimensionnement" grandeur nature pour étudier l'impact du rôle des plantes dans les habitations et les bureaux.[...]

Tandis qu'au Japon, en 2006, on installe dans les hôpitaux des jardins écologiques déstinés à améliorer le cadre de vie des malades, au Canada et en France, des chercheurs et des techniciens réfléchissent au développement de jardins filtrants ou de murs végétaux dépolluants, dont les plantes associées à des systèmes de ventilation permettraient à nos immeubles de combatre le "syndrome des bâtiments malsains".

Article extrait de "Les plantes dépolluantes" éditions rustica (Geneviève Chaudet et Ariane Boixière)