Contexte général
Ces travaux s'inscrivent dans la continuité des premiers projets menés par l'Institut Ecocitoyen à Port-Saint-Louis-du-Rhône autour de la qualité des sols et des végétaux cultivés (Sol/Plante 1 & 2). Ils avaient révélé que les sols de certaines zones maraîchères étaient contaminés par des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) issus d'apports atmosphériques.
Une frise chronologique, de 2020 à 2025
Cliquez sur un projet pour afficher son détail.
1HAPSIS
2020-2021« Hydrocarbures aromatiques polycycliques à Port-Saint-Louis-du-Rhône : suivi intégré et source », lancé en 2020.
Objectifs : caractériser et cartographier l'exposition aux HAP atmosphériques ainsi que la contamination diffuse des sols de la commune. Les résultats ont mis en évidence le contexte particulier de la ville, avec une exposition marquée aux HAP atmosphériques, et permis d'identifier les principales sources d'apports anthropiques.
2CARE
2022-2024« Cartographie et revégétalisation des sols contaminés en HAP ». À partir de 2022, l'IECP a proposé plusieurs volets d'action pour compléter les données acquises et réduire l'envol de poussières de sol contaminées, afin de limiter l'exposition de la ville aux HAP.
- Cartographie : affiner le maillage de l'état des sols et de l'exposition atmosphérique (11 points de prélèvement de sols et 5 points lichens supplémentaires), notamment sur le centre-ville, le Canal Saint-Louis et la Presqu'île du Mazet, identifiés comme les zones les plus exposées.
- Revégétalisation : essais en conditions contrôlées et in situ sur les sols les plus contaminés (friche de la Presqu'île du Mazet et Canal Saint-Louis), pour étudier l'efficacité sur la réduction des envols de poussières et la capacité des plantes et micro-organismes associés à dégrader les HAP.
3Ponts-Ver(t)s
2023-2025Mise en application concrète de procédés de revégétalisation dans le projet porté par le Citron Jaune : plantation, avec les habitants, d'arbres fruitiers en pied d'immeuble dans des quartiers classés Territoire de Veille Active (TVA).
Ces vergers, rassemblant de 5 à 10 espèces comestibles, ont été organisés avec et pour les habitants, afin de permettre une cueillette libre et ouverte à tous ainsi qu'une fabrication de produits transformés (ex. huile d'olive). En parallèle, l'IECP a évalué la qualité des sols cultivés et la bioaccumulation de certains contaminants (HAP et métaux) dans les végétaux produits, afin de définir les modalités de plantation limitant une éventuelle exposition par ingestion de fruits ou de sols contaminés.
Les projets en bref
| Projet | Période | Financement | Partenaires |
|---|---|---|---|
| HAPSIS Hydrocarbures aromatiques polycycliques à Port-Saint-Louis-du-Rhône : suivi intégré et source |
2020-2021 | DREAL-PACA (AAP Santé-Environnement PRSE3) et Métropole Aix-Marseille-Provence | AtmoSud et Laboratoire Chimie de l'Environnement (LCE – Aix-Marseille Université) |
| CARE CArtographie et REvégétalisation des sols contaminés en HAP |
2022-2024 | Ville de Port-Saint-Louis-du-Rhône et Métropole Aix-Marseille-Provence | Laboratoire Chimie de l'Environnement (LCE – Aix-Marseille Université) |
| Ponts-Ver(t)s Vergers participatifs et qualité des végétaux produits |
2023-2025 | Fondation Carasso, Ville de Port-Saint-Louis-du-Rhône et Métropole Aix-Marseille-Provence | Citron Jaune |
HAPSIS : suivi intégré et sources à Port-Saint-Louis-du-Rhône
Dans le cadre du projet HAPSIS, l'Institut Écocitoyen a réalisé un travail de recherche et d'analyse afin d'identifier les zones les plus exposées aux HAPs et les conditions favorisant cette exposition.
Le projet HAPSIS constitue la suite logique des premiers travaux effectués par les chercheurs de l'Institut Ecocitoyen, qui avaient mis en évidence une exposition aux HAPs au sein de la ville de Port-Saint-Louis-du-Rhône. Ces travaux ont révélé une contamination diffuse des sols de certaines zones maraîchères aux HAPs, issue d'apports atmosphériques.
Les HAPs sont des produits résultant de la combustion incomplète de matériaux, ils sont donc issus de sources diverses, les principales étant les activités de transformation de l’énergie et la combustion incomplète des combustibles fossiles ou de biomasse.
Le projet HAPSIS a été réalisé avec l’appui de partenaires de recherches de l'Institut : le Laboratoire Chimie Environnement d’Aix-Marseille Université et AtmoSud. Il a également bénéficié du soutien de la ville de Port-Saint-Louis-du-Rhône, de la Métropole Aix-Marseille-Provence et de la DREAL PACA dans le cadre de l'Appel à Projet « santé environnement » du PRSE3.
Objectifs du projet HAPSIS
Cartographie
Contamination des sols aux HAP
Exposition
Bioimprégnation lichénique et HAP dans les PM10
Sources
Identification des sources locales et régionales
Résultats
Concentrations dans les sols
Contamination hétérogène
Tous les sols de la ville contiennent des HAPs, mais les concentrations sont très variables :
Minimum
402 µg/kg (site 2)
Maximum
31 000 µg/kg (site 1)
Référence : Les concentrations habituelles dans les sols français (INERIS) varient entre 100 et 1 000 µg/kg
Comment utiliser la carte :
- Sélectionnez le milieu à afficher via le contrôle en haut à droite : Sol, Lichens Hiver ou Lichens Été
- La légende en bas à gauche s'adapte automatiquement au milieu sélectionné
- Cliquez sur un point pour afficher les détails du site
Sites fortement contaminés
Les sites suivants présentent des concentrations largement supérieures aux valeurs habituelles :
- Site 1 : Proximité du Canal-Saint-Louis (contamination historique - ancien dépôt pétrolier)
- Site 5 : Presqu'île du Mazet
- Sites 3, 8 et 9 : Centre-ville
Origine : L'historique industriel est considéré comme la principale origine des niveaux élevés trouvés dans ces sols.
Signature chimique
La signature des congénères HAPs présente une majorité de HAPs lourds, témoignant d'une contamination historique. En effet, les processus de vieillissement des sols réduisent la proportion de HAPs légers, ce qui modifie la répartition globale des HAPs.
Bioimprégnation lichénique
Les résultats attestent d'une exposition continue de la ville aux HAPs atmosphériques en raison de la bioaccumulation des HAPs par les lichens au cours des deux périodes étudiées.
Été
Concentrations entre :
173 µg/kg (site 2) et 1 363 µg/kg (site 1)
Hiver
Concentrations entre :
222 µg/kg (site 2) et 2 459 µg/kg (site 1)
Différence saisonnière : Les niveaux sont plus élevés en hiver. Les sites 1, 3, 4 et 5 présentent une exposition atmosphérique élevée au regard des niveaux relevés sur l'ensemble du territoire métropolitain.
Données atmosphériques et dosages des HAPs dans les PM10
L'analyse des données collectées au sein de la station Atmosud, combinées aux mesures de HAPs dans les PM10, a permis d'évaluer l'exposition de Port-Saint-Louis-du-Rhône aux HAPs atmosphériques au cours du temps.
Teneurs en HAPs dans les PM10
Concentrations journalières en HAP
Sélectionner le jour à afficher :
Cliquez sur un jour pour afficher le graphique.
Observations en 2020 :
- Les PM10 ont systématiquement transporté des HAPs
- Ceci met en évidence la contamination diffuse (continue) de la ville à ces polluants
- Augmentation du Black Carbon (traceur de combustion) en hiver
- Confirme l'influence des émissions domestiques en période hivernale
CARE : revégétalisation de sols contaminés aux HAP
Contexte
Dans le cadre du projet CARE, des essais de revégétalisation ont été menés sur les sols d'une parcelle en friche présentant une contamination en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) en surface. La mise en place d'un couvert végétal adapté permet de limiter les envols de poussières contaminées, tout en stimulant la dégradation des HAP avec l'activité microbienne associée.
Le suivi de ces essais a permis d'évaluer l'efficacité de cette approche et d'identifier un couvert végétal susceptible d'être installé sur les friches de la ville, afin de réduire les envols et, à terme, l'exposition atmosphérique aux HAP.
Focus technique
Essais in situ
Deux couverts végétaux sur un terrain privé en friche de Port-Saint-Louis-du-Rhône :
- Polyculture fourragère : fabacées (luzerne cultivée, trèfle violet) et graminées (fétuque méditerranéenne, ray-grass) ;
- Monoculture de Miscanthus × giganteus.
Des difficultés d'arrosage ayant compromis le maintien de ces cultures, elles ont été abandonnées en mai 2023.
Essais en pots, conditions contrôlées
Sols prélevés sur le même terrain ; seule la polyculture fourragère a été reconduite, testée sur trois substrats (deux pots par condition) :
- Sol prélevé seul ;
- Sol prélevé enrichi en matière organique ;
- Terreau seul (témoin).
HAP analysés dans les sols et les végétaux (parties aériennes et racinaires) à l'état initial (T0), à 3 mois (T1) et à 7 mois (T2).
Résultats
Évolution des concentrations de HAP dans les sols
Réduction des HAP totaux entre T0 et T2
Les résultats ont mis en avant la capacité du couvert végétal sélectionné à dégrader les HAP présents dans les sols. Entre T0 et T2, une réduction significative des concentrations initiales en HAP a été observée pour les trois conditions de culture, allant de 44,0 % pour le sol amendé à 63,3 % pour le sol non amendé. La cinétique de cette réduction a révélé par ailleurs que la phytodégradation des HAP a été plus efficace après 3 mois de culture, avec une nette augmentation de la vitesse de dégradation entre T1 et T2.
Effet de la matière organique
L'ajout de matière organique a eu un effet global de rétention des HAP dans les sols, mais ses effets ont été contrastés selon le poids moléculaire des composés. D'une part, il a favorisé l'activité microbienne et, par conséquent, la dégradation des HAP légers. D'autre part, les HAP lourds, davantage adsorbés sur cette matière organique, ont été moins efficacement dégradés.
Évolution du couvert végétal
Le développement du couvert végétal a été évalué via les pourcentages de recouvrement des quatre espèces semées.
- La luzerne cultivée a été l'espèce prépondérante sur sol non amendé à T1 et T2.
- Les graminées (ray-grass et fétuque méditerranéenne) ont été majoritaires sur sol amendé et témoin à T1, dominance qui a persisté sur le sol témoin jusqu'à T2.
- Sur sol amendé, la répartition s'est équilibrée entre fabacées et graminées à T2.
Recouvrement total à T2
Sol amendé 99 % et 93 %
Sol non amendé 90 % et 86 %
L'apport de matière organique favoriserait donc une meilleure répartition des espèces ainsi qu'un meilleur développement du couvert végétal : à T2, les cultures sur sol amendé étaient celles ayant les pourcentages de recouvrement totaux les plus importants.
Bioaccumulation des HAP dans les végétaux
Une bioaccumulation des HAP dans les parties aériennes des végétaux a été relevée quelles que soient les conditions de culture. Sur sol pollué, amendé comme non amendé, la végétation a bioaccumulé environ 7 % des HAP présents dans les sols, avec un stockage préférentiel dans les feuilles.
La différence entre les deux conditions s'est observée sur la cinétique de bioaccumulation. À T1, les concentrations relevées ont été significativement supérieures sur sol non amendé (en moyenne 1 223 µg de HAP/kg, contre 515 µg/kg pour le sol amendé), ce qui met en évidence l'influence de la matière organique sur la disponibilité des HAP. À T2, la concentration moyenne sur sol non amendé est restée du même ordre de grandeur (1 241 µg/kg), alors que celle du sol amendé a augmenté pour atteindre 1 161 µg/kg, à la suite du lessivage et de la dégradation de la matière organique dans les sols. Sur sol témoin, elle s'élevait à 1 100 µg/kg.
HAP totaux dans les parties aériennes (µg/kg)
Valeurs moyennes sur sol non amendé et sur sol amendé, à 3 mois (T1) et à 7 mois (T2).
Ponts-Ver(t)s : mise en application
Introduction et contexte
Le projet « Ponts-Ver(t)s » était porté par le Citron Jaune, en collaboration avec l'artiste arboriculteur Thierry Boutonnier. Ce dernier, accompagné par Laury Huard et Eva Habasque, créait depuis 2022 des vergers collectifs et participatifs à Port-Saint-Louis-du-Rhône, à destination des habitants des quartiers classés Territoire de Veille Active (TVA).
La participation de l'IECP au projet visait à caractériser la qualité des sols et des végétaux cultivés dans les vergers participatifs installés à Port-Saint-Louis-du-Rhône.
Méthode
Les vergers collectifs et participatifs, appelés balises nourricières, rassemblent différentes espèces comestibles. Créés à destination des habitants des quartiers TVA, ils ont été installés sur trois sites à partir de 2022.
Résidence Ambroise Croizat
Vergers collectifs : oliviers, amandiers, citronniers, cerisiers, figuiers.
Parc de la Révolution
Plantations d'oliviers.
Médiathèque intercommunale
Plantation d'oliviers.
Sur le site CRO, deux conditions de culture ont été étudiées :
CRO-C cultivé et amendé
- Sols travaillés ;
- apport de fumier de cheval (750 kg sur environ 300 m²), complété par du BRF en surface avant l'installation des cultures ;
- couvert herbacé semé au pied des arbres : graminées (ray-grass italien, fétuque élevée) et légumineuses (luzerne, trèfle violet), complétées par de la phacélie (boraginacée, environ 8 kg/ha).
CRO-N non amendé
Sol ni amendé ni végétalisé : condition de référence.
Sur chaque site, des prélèvements de sols et de végétaux (feuilles et fruits) ont été effectués et analysés (HAP, métaux, paramètres physico-chimiques), et accompagnés de mesures de respiration des sols. Ce travail a été complété par des actions de sciences participatives avec les habitants.
Principaux résultats
Qualité des sols de culture
| Élément | Unité | CRO-N | CRO-C | MED | REV | Valeur de réf.* |
|---|---|---|---|---|---|---|
| As | mg/kg | 11,0 | 11,4 | 11,1 | 18,4 | 0,1-33,9 |
| Cd | mg/kg | 0,3 | 0,2 | 0,4 | 1,2 | 0,1-0,9 |
| Cr | mg/kg | 97,1 | 62,4 | 55,5 | 43,0 | 1,0-67,1 |
| Cu | mg/kg | 23,4 | 23,3 | 33,1 | 20,1 | 0,1-29,2 |
| Hg | mg/kg | 0,05 | 0,05 | 0,08 | <LQ | 0,02-0,1 |
| Ni | mg/kg | 31,6 | 33,6 | 25,6 | 25,7 | 0,1-55,1 |
| Pb | mg/kg | 25,2 | 22,1 | 102,1 | 39,9 | 0,1-33,1 |
| Zn | mg/kg | 82,8 | 79,1 | 173,4 | 90,6 | 1,0-88,8 |
| HAP tot | µg/kg | 1659,2 | 1259,6 | 6864,5 | 5657,9 | 100-1000 |
valeur supérieure à la valeur de référence.
* Métaux : fond pédogéochimique naturel déterminé sur la Métropole Aix-Marseille-Provence (Austruy et al., 2016).
HAP : teneurs naturelles mesurées dans les sols français (INERIS, 2005).
Bonne qualité agronomique
Notamment sur le sol CRO-C, où l'apport de matière organique a amélioré significativement la respiration des sols, donc l'activité biologique.
Contamination diffuse
L'ensemble des sols est contaminé aux HAP. Certains métaux présentent localement des enrichissements d'origine anthropique (Pb, Cr, Zn).
de HAP totaux entre CRO-N et CRO-C : couvert végétal et amendements ont stabilisé le sol et dégradé une partie des HAP.
Bioaccumulation dans les végétaux
La capacité de bioaccumulation des végétaux dépendait du type d'espèce, de la matrice étudiée (feuille, fruit) et des polluants considérés (métaux, HAP). Voici les principaux aspects à retenir :
- Faible transfert des HAP dits lourds et intermédiaires à partir du sol.
- Forte bioaccumulation des HAP dits légers dans les feuilles des végétaux.
- Accumulation des HAP dans les fruits des espèces cultivées (olivier, figuier, citronnier, amandier, cerisier), préférentiellement par voie aérienne (adsorption à la surface des fruits).
- Les métaux les plus mobiles dans le sol et disponibles pour les plantes montrent des capacités de transfert dépendant notamment de l'acidité du sol, avec une plus forte bioaccumulation constatée sur les oliviers du site REV.
- Plus forte bioaccumulation des éléments non essentiels (Cr, Ni et Pb) pour le figuier, connu pour son caractère métallophyte.
- Plus forte bioaccumulation des oligoéléments (Cu, Zn) dans les feuilles des citronniers.
- Le travail du sol sur le site CRO (revégétalisation, amendements organiques) a limité fortement les transferts vers les végétaux consommés.
Figure 2 – Teneurs en métaux (à gauche, échelle logarithmique) et HAP totaux (à droite) dans les feuilles d'oliviers cultivés sur les différents sites.
Figure 3 – Teneurs en métaux (à gauche, échelle logarithmique) et HAP totaux (à droite) dans les feuilles des différentes essences cultivées (CRO-Ci : citronnier, Fi : figuier, Am : amandier, Ce : cerisier, Oi : olivier).
Figure 4 – Facteur de translocation (FT) des métaux et HAP des feuilles vers les fruits, calculé pour les espèces ayant produit des fruits (oliviers sur les 3 sites, citronniers et figuiers sur CRO). Un FT supérieur à 1 (ligne rouge) indique un enrichissement du fruit par rapport à la feuille.
Absence de risque sanitaire avéré pour la consommation des fruits
Le sol restant une voie d'exposition possible, il est recommandé de travailler sur un sol humidifié pour réduire l'envol de poussières et de porter des équipements de protection individuelle (EPI) pour protéger les voies respiratoires et éviter le contact direct.
Médiation scientifique et participation citoyenne
Les temps de médiation scientifique et de participation citoyenne autour de l'observation et de la préservation de l'environnement ont facilité l'appropriation de ces notions par les habitants et leur implication dans la réalisation, l'entretien et la récolte de ces balises nourricières.
Informations
Période : 2020-2025
Territoire : Port-Saint-Louis-du-Rhône
Projets : HAPSIS, CARE, Ponts-Ver(t)s
Contaminants : HAP et métaux
Partenaires : LCE (Aix-Marseille Université), AtmoSud, Citron Jaune