Pourtant peu étudiée, la qualité des sols présente un impact sur la production de légumes et de fruits dans les potagers. L’activité humaine a des conséquences sur la présence de métaux, tels que le plomb ou le cadmium dans les sols. Selon les végétaux et les parties consommées, les transferts et les accumulations de ces métaux sont hétérogènes. Ceci est d’autant plus justifié dans les contextes dégradés par les activités humaines.
D’une façon générale, un lien est établi avec la fertilité des sols, jugement basé le plus souvent sur la facilité de travail de la terre et sa richesse en matière organique. La couleur plus ou moins sombre de la couche travaillée est alors un critère déterminant lors de cette évaluation sommaire. Si les sols des potagers sont encore peu étudiés, il est connu qu’ils font fréquemment l’objet d’une fertilisation excessive et que leurs caractéristiques physiques, chimiques et biologiques sont affectées à des degrés variables par des pratiques culturales intenses et anciennes mais aussi par des remaniements.
Comprendre la nature et l'origine des pollutions des sols
Quand on parle de pollution des sols, et notamment des potagers, on évoque souvent les « métaux lourds ». Cette famille reprend différents éléments chimiques qui sont plus ou moins toxiques pour les êtres humains et l’environnement. Parmi eux, le plomb, le cuivre, le cadmium, l’arsenic, le chrome, le mercure, le manganèse, le zinc, le nickel, etc. Les métaux lourds ne sont pas dégradables. À des degrés divers, en fonction de leurs propriétés chimiques et physiques, ils sont par contre mobiles dans les différents compartiments de l’environnement (eau-sol-plante) et assimilables par les organismes vivants (on parle de biodisponibilité).
Les « HAP » (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques), qui sont des composés fortement toxiques et peu biodégradables qui se forment principalement suite à une combustion incomplète : carburant automobile, bois, charbon, incinérateur, etc. Le temps de dégradation varie fortement d’un HAP à l’autre. Certains HAP peuvent être cancérigènes. Les pesticides, utilisés pour lutter contre des organismes qualifiés de nuisibles, sont des composés persistants et toxiques pour les êtres humains ainsi que pour l’environnement.
De plus, du fait de leur localisation en ville, à proximité de voies de circulation ou d’usines, ces sols ont reçu au cours du temps des quantités considérables de déchets, matériaux et poussières plus ou moins contaminés. Les jardiniers ont parfois inconsciemment contribué à enrichir leurs sols en polluants (utilisation de pesticides, d’engrais minéraux, d’eau d’irrigation polluée…). Les concentrations en métaux ou en polluants organiques des sols de jardin interrogent parfois sur les risques pour les jardiniers.
Qu’elles soient héritées du passé (pollutions historiques) ou liées à des activités récentes à proximité ou sur une parcelle, mais également aux comportements du jardinier, les sources de pollution d’un sol sont diverses. Certaines activités industrielles peuvent en effet induire des pollutions du sol du fait d'une mauvaise gestion de déchets issus de l'activité ou des installations et directement mis en contact avec le sol (traitement de minerai, épandage de boues d’épuration non conformes, anciennes batteries au mercure, utilisation de l’arsenic par l’industrie du verre, etc.). La pollution d’une parcelle peut également se faire par voie aérienne. La proximité par rapport à des industries ou à de grands axes routiers peut par exemple conduire à des pollutions en métaux lourds et en HAP.
Mécanismes de transfert vers les végétaux
Les travaux menés depuis une trentaine d’années ont ainsi souligné la complexité des sols du fait de leur histoire, de l’évolution des pratiques culturales, des attentes, mais aussi des conditions environnementales. Il en résulte des caractéristiques physico-chimiques et biologiques très variables. La contamination des productions végétales dépend de ces caractéristiques, de la nature des polluants, de leurs concentrations et de leurs formes chimiques.
De plus, l’accumulation des métaux dans les plantes diffère selon les espèces, les variétés et les organes. Les racines sont les organes qui accumulent le plus et, à l’opposé, les fruits, le moins. À ces mécanismes de transfert et d’accumulation des polluants dans les végétaux via le système racinaire, il convient d’intégrer une possible contamination à la suite de dépôts de poussières sur les parties aériennes des plantes. Ceci est notamment le cas chez les légumes-feuilles tels que les salades.
Une part peut rester fixée sur les cuticules, voire les traverser et contaminer la plante. Les plantes aromatiques (thym, cerfeuil), l’ail, l’épinard, le céleri (branche et rave) sont connus pour accumuler le cadmium et le plomb dans les organes consommés. Dans le cas d’une contamination avérée des sols, ces cultures sont à délaisser au profit par exemple du concombre, du cornichon, de la tomate et des fruits (cerise, pomme, poire). Pour la carotte, le poireau et la pomme de terre, l’accumulation en cadmium et en plomb peut être conséquente.
Évaluation et analyse de la qualité des sols
Tester votre terre peut être utile dans un petit jardin, à partir du moment où vous souhaitez planter arbres, arbustes, haies, fruits ou légumes. Vérifier l’absence de polluants dans le sol est un bon réflexe pour consommer vos productions en toute quiétude. Une analyse de terre complète peut atteindre plusieurs centaines d’euros. Tout dépend de la complexité des tests (types et nombres d’éléments testés) et de votre niveau d’intervention.
Si, sur base de cette première réflexion, vous disposez d’éléments qui vous permettent de suspecter une pollution du sol, il est utile de prélever un échantillon de sol en vue de le faire analyser. Dans le cas de jardins de particuliers ou de potagers, ce sont essentiellement les pollutions aux métaux lourds qui sont analysées. Un échantillon est généralement composé d’un mélange de terres collectées au niveau de 10 points de prélèvement.
Procédure de prélèvement et d'analyse
La méthode de prélèvement des échantillons peut avoir un impact sur le résultat de l’analyse et peut même la fausser. Dès lors, il est très important que tout le matériel soit propre. Pour cela, il faut bien nettoyer et rincer abondamment avec de l’eau pure le pot d’échantillonnage et la petite pelle. Il faut ensuite les faire sécher à l’air libre.
Pour remplir un pot d’échantillonnage, choisissez 3 endroits dans votre potager et prenez une pelletée (avec une petite pelle ou une bêche) des premiers 20 cm de terre. Mélangez ces 3 prélèvements de terre et remplissez le pot au maximum avec cette terre. Pour obtenir des résultats fiables, il est crucial de prélever des échantillons représentatifs de votre terrain. Cela implique de collecter des échantillons dans différentes zones de votre parcelle, en évitant les zones atypiques où les déchets sont accumulés.
Techniques analytiques en laboratoire
Pour extraire et isoler les métaux lourds issus de végétaux dans un contexte de recyclage et de recherche en laboratoire, plusieurs techniques analytiques et de préparation d’échantillons peuvent être utilisées :
- Préparation des échantillons : Les échantillons de végétaux sont d'abord séchés et broyés pour obtenir une poudre fine.
- Digestion des échantillons : La poudre est ensuite soumise à une digestion acide pour solubiliser les métaux lourds.
- Filtration : Après digestion, la solution est filtrée pour éliminer les résidus solides.
- Analyse : La solution contenant les métaux lourds est analysée pour déterminer la concentration et l'identité des métaux.
Pour l'analyse des métaux lourds en laboratoire, des instruments comme l'analyseur mobile de métaux "ferro.lyte" peuvent être utilisés pour une analyse rapide et en situation de mobilité.
Stratégies de gestion et remédiation des sols pollués
Il existe plusieurs méthodes visant à éliminer ou à confiner les éléments polluants présents dans le sol. Chacune d’entre elles sont néanmoins fort coûteuses et nécessitent l’intervention d’un professionnel.
Techniques physiques et confinement
Dans le cas de potager de taille restreinte, le remplacement de la terre contaminée par une terre saine peut être envisagé. Toutefois, ceci nécessite des investigations préalables pour préciser tant l’épaisseur de sol à décaper que les caractéristiques des terres apportées. Selon la configuration du potager, l’apport d’une couche de terre saine sur une épaisseur minimale de 50 cm peut constituer une alternative au décapage et au remplacement de la terre contaminée.
En cas de maintien de matériaux contaminés en profondeur, la pose d’un grillage avertisseur avant le remblaiement est opportune. Lors d’éventuels travaux profonds ultérieurs, sa présence permettra d’alerter sur l’existence de matériaux contaminés sous-jacents. Il faudra également veiller à ne pas cultiver des légumes à enracinement profond, ni à réaliser des interventions qui risqueraient de ramener des terres contaminées à la surface.
Amendements et phytoremédiation
Avec cette technique, il ne s’agit pas de dépolluer les sols mais de limiter les dangers induits par la présence de polluants assimilables par les organismes. Ceci peut être envisagé au moyen d’amendements minéraux ou organiques, appliqués seuls ou en mélange. Dans le cas de sols acides contaminés par du cadmium ou du plomb, une correction du pH par un chaulage peut conduire à immobiliser les polluants et à réduire leur transfert vers les plantes.
Des amendements phosphatés, des matières organiques sous forme par exemple de compost de déchets verts peuvent aussi être utilisés. Les processus d’immobilisation des métaux dans les sols reposent sur des mécanismes d’adsorption, de complexation, de précipitation. Les traitements biologiques consistent à utiliser des organismes vivants en vue d’évacuer ou de stabiliser les polluants. Certaines plantes sont également utilisées pour dépolluer les sols. En accumulant les polluants dans leurs parties aériennes, elles permettent en effet d’exporter les polluants (on parle de « phytoextraction »). D’autres plantes sont utilisées pour réduire la mobilité des polluants dans le sol grâce à leur système racinaire (on parle de « phytostabilisation »).
Recommandations pratiques pour le jardinier
Bien que la mise en œuvre du principe de précaution soit de mise dans des cas de pollution du sol, il n’est pas toujours nécessaire d’abandonner totalement l’activité de jardinage sur une parcelle polluée. En termes de « santé », le bien-être et le plaisir liés à la culture potagère ne sont pas négligeables.
Quelques conseils essentiels :
- Éviter d’utiliser les déchets de légumes provenant du potager ou de tonte de pelouse dans le compost du jardin.
- Utiliser des chaussures spécifiques pour le jardin.
- Privilégier la culture potagère « hors-sol ».
- Se limiter à la production de légumes-fruits.
- Laver soigneusement les légumes avant de les consommer.
- Le pelage du légume ou du fruit contribue à réduire les quantités de métaux ingérées.
Pour les enfants de moins de six ans, la principale voie d’exposition aux contaminants est l’ingestion de particules de sol et de poussières via un contact direct main-bouche. Il est donc crucial de limiter le contact direct avec le sol dans les zones identifiées comme contaminées. Dans le cas de consommations occasionnelles de productions potagères cultivées sur un sol faiblement contaminé, le risque est négligeable.
Enfin, il convient d'être vigilant concernant les œufs de poules domestiques. Si le sol du parcours extérieur de votre poulailler domestique est contaminé, les polluants peuvent être transférés à la poule principalement par l’ingestion de sol, de végétaux ou bien encore de vers de terre. Ces substances passent ensuite de la poule aux œufs qu’elle produit.
La connaissance des spécificités des sols urbains et l’établissement d’un bilan des recherches sur les sols des potagers permettent, in fine, de mieux les gérer. Il est important de se rappeler qu’un sol sain, c’est un sol exempt de pollutions. Car si votre sol est pollué, vous ne le verrez pas à l’œil nu, mais ça peut avoir un impact sur la qualité de votre production alimentaire. Rassurez-vous : la problématique d’une éventuelle pollution du sol ne doit pas constituer un frein à la production alimentaire, à condition d'adopter des pratiques adaptées et informées.