Une nouvelle étude montre que les oliviers contribuent à lutter contre la pollution atmosphérique

Selon les résultats de VegPM, un projet de recherche coordonné par l'Université de Florence, les oliviers comptent parmi les espèces d'arbres les plus efficaces pour purifier l'air. Ce projet visait à identifier les plantes indigènes les plus adaptées pour lutter contre la pollution atmosphérique causée par les particules fines (PM).

Lancé en 2020 et soutenu à hauteur de 180 000 euros par la Fondation Cassa di Risparmio di Lucca, le projet VegPM a recueilli des données dans quatre communes italiennes de Toscane touchées par des niveaux élevés de particules fines : Lucques, Porcari, Capannori et Altopascio. Outre les oliviers, l'équipe de recherche a révélé que le laurier (Laurus nobilis), le troène (Ligustrum), le laurier-rose (Nerium oleander), le magnolia (Magnolia grandiflora) et le laurier-cerise (Prunus laurocerasus) pouvaient également améliorer la qualité de l'air.

Les particules fines sont un mélange de particules solides et liquides, organiques et inorganiques. Ces particules sont dispersées dans l'air et sont très dangereuses pour la santé humaine. Le trafic routier est la principale source de particules fines, mais les systèmes de chauffage, la gestion des déchets et l'agriculture peuvent également entraîner un excès de particules fines.

Les particules sont généralement classées en trois catégories en fonction de leur diamètre : « grossières » (PM10), « fines » (PM2,5) et « ultrafines » (PM0,2). La taille des particules détermine leur impact sur le système respiratoire et leur capacité à pénétrer dans la circulation sanguine.

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Une exposition prolongée aux PM10, en particulier, peut entraîner des effets graves, tels que des troubles cardiovasculaires et respiratoires, des allergies chroniques, voire une mortalité prématurée chez les enfants. Des études épidémiologiques ont également montré que la proximité de routes très fréquentées est associée à des maladies respiratoires chroniques chez les enfants et les personnes âgées. En milieu urbain, ces effets nocifs peuvent être amplifiés par la présence de métaux lourds dangereux résultant de l’exposition aux huiles, aux pneus, aux carburants, aux peintures métalliques et aux déchets.

Par conséquent, l'élaboration de mesures d'atténuation concrètes constitue l'un des défis les plus critiques pour les collectivités locales. De nombreuses municipalités se sont penchées sur la conception de « forêts urbaines » efficaces. Celles-ci nécessitent la plantation d'espèces végétales appropriées le long des routes ou à proximité de zones fortement polluées. Pour que cette nouvelle stratégie fonctionne, les plantes choisies doivent résister au stress hydrique et capter les niveaux de CO2.

Le projet VegPM fait de l’ensemble de la zone englobant Lucques, Porcari, Capannori et Altopascio – environ 100 km² – le site d’essai de ce modèle innovant de verdure urbaine. Lucques, Porcari, Capannori et Altopascio présentent les concentrations les plus élevées de PM10, de dioxyde d’azote et d’ozone de toute la Toscane, selon la carte régionale annuelle de la qualité de l’air publiée par l’Arpat.

« Certaines espèces végétales peuvent agir comme des filtres naturels de particules en interceptant et en retenant les particules à la surface de leurs feuilles : notre objectif était d’identifier, de tester et de sélectionner les espèces indigènes les plus prometteuses de notre niche climatique afin d’en faire des candidates idéales pour mener des actions locales visant à réduire significativement la pollution atmosphérique », explique le coordinateur du projet, Federico Martinelli, maître de conférences en génétique au département de biologie de l’université de Florence.

« Dans un premier temps, nous avons procédé à un criblage exhaustif des espèces disponibles capables d’adsorber/de piéger davantage de particules fines, de métaux lourds et d’ozone : nous avons combiné des études physiopathologiques avec des analyses moléculaires et des techniques de génotypage rendues possibles par les équipements de séquençage disponibles au département de biologie de l’université de Florence, afin de comprendre les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la modulation de ces caractéristiques positives. Puis, en 2021, en coopération avec le Conseil national de la recherche italien, nous avons lancé la partie expérimentale du projet en mettant en place un réseau de seize stations de contrôle réparties sur l’ensemble de la zone, capables de surveiller les principaux polluants atmosphériques et de collecter des données tant quantitatives que qualitatives. En intégrant les valeurs enregistrées par les stations de surveillance aux particules accumulées dans les feuilles de chaque espèce analysée, nous avons pu classer les espèces présentant les valeurs de dépôt de particules les plus élevées. »

Les chercheurs ont prélevé des échantillons de feuilles distincts pour chaque arbre. Les valeurs de dépôt de chaque fraction de particules ont été comparées et analysées par rapport aux niveaux moyens de particules enregistrés tout au long de l’année. Grâce à ce processus, les chercheurs ont pu classer chaque espèce en fonction de sa capacité à accumuler des particules fines et ultrafines. Ils ont constaté que les oliviers, en particulier, présentaient une grande capacité d’accumulation.

« Cette caractéristique, associée à leur capacité à tolérer des stress tels que la sécheresse et la salinité, en fait l’un des candidats les plus prometteurs. En milieu urbain, leur présence est d’autant plus importante qu’ils absorbent naturellement le dioxyde de carbone et libèrent de l’oxygène, essentiels à la vie de chaque être humain. »

Au vu des résultats expérimentaux du projet VegPM, les chercheurs espèrent que d’autres recherches seront menées et démontreront la capacité de certains arbres à neutraliser les effets néfastes de la vie en milieu urbain.

« Pour l’instant, nos études se sont concentrées uniquement sur les plantes existantes. Mais qu’en serait-il des nouvelles plantations ? La concentration en particules diminuerait-elle davantage ? J’espère que cette question pourra stimuler la poursuite du projet », ajoute Martinelli.

• Site web du Lucca Green Project
• Université de Florence – Laboratoire sur le stress des plantes

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