Amélioration du procédé de phytostabilisation avec les espèces ligneuses pour la production des services écosystémiques en milieux pollués urbains et périurbains de l’arc cuprifère Katangais

Les rejets miniers, industriels et les retombées des rejets atmosphériques sont de principales sources de contamination en éléments traces de vastes étendues des sols de l’arc cuprifère Katangais (RD Congo). La phytostabilisation s’avère une stratégie de la phytoremédiation la mieux appropriée pour la réhabilitation des sols dans cette région grâce au fait qu’en plus de ses avantages socio-économiques et environnementaux, on peut remédier de grandes étendues de sols dans le contexte de contamination polymétallique. Toutefois, les recherches de phytoremédiation en Afrique tropicale restent encore en phase expérimentale, l’implémentation à grande échelle est jusque-là très peu mise en œuvre. Néanmoins, les initiatives de plantation d’arbres mises en œuvre par les habitants dans les quartiers pollués à Lubumbashi et par l’entreprise minière Gécamines sur le bassin de décantation (BDD) à Kipushi ont fait l’objet de cette étude qui est d’améliorer les techniques de phytostabilisation pour la production des services écosystémiques en milieux pollués urbains et périurbains.
La première approche a étudié les pratiques agronomiques et la performance des espèces d’arbres installées en milieu urbain et périurbain. En milieu urbain (Lubumbashi), le nombre d’arbres par parcelle et d’espèce était plus élevé dans les quartiers non pollués (Kalebuka et Kaleja), dominés par des espèces fruitières, alors que les espèces non fruitières étaient plus dominantes dans le quartier pollué de Penga Penga. Près de 80% des habitants de Penga Penga utilisent des amendements contre 41 % seulement à Kalebuka. Ces amendements issus principalement de déchets ménagers et le sol des poubelles communes étaient enfouis dans les trous plus profonds (25 à 100 cm) en milieu pollué. Les arbres implantés en milieux non pollués tout comme ceux plantés avec amendements organiques tendaient à avoir une hauteur ou un diamètre à la hauteur de la poitrine (dhp) plus élevé. Quant au milieu périurbain (Kipushi), le peuplement installé sur le BDD avait une hauteur moyenne maximale de 6,7 m et un dhp moyen maximal de 21,9 cm. Cinq espèces (Leucaena leucocephala, Albizia lebbeck, Acacia polyacantha, P. guajava et Senna spectabilis) se sont bien régénérées. Toutefois, L. leucocephala a montré un caractère très envahissant. Au niveau souterrain, les couches amendées ont eu d’abondantes racines (75 à 200 et > 200 racines dm–2) comparé aux couches non amendées (15 à 75 et < 15 racines dm–2), mais la présence des racines dans les rejets contaminés montre néanmoins, la possibilité de survie à long terme des arbres sur les sols pollués.
La deuxième approche a évalué les attentes des habitants sur les services écosystémiques dans leur milieu ainsi que d’importantes fonctions écosystémiques obtenues après implantation d’arbres en milieu pollué. En milieu urbain, le service fruit, le service d’ombrage et brise-vent ont été les plus attendus par les habitants. Le service fruit était moins prioritaire pour les habitants de Penga Penga que ceux d’autres quartiers. Les espèces d’arbres implantées ont différemment facilité l’installation de la végétation spontanée. Le sol végétalisé a indiqué des concentrations moyennes en Cu, Co et Zn plus élevées que celles du sol nu, ce qui serait d’une part dû à la réduction de la moblité des métaux du sol.
La dernière approche a traité de la concentration en éléments traces dans les organes et les charbons de bois de différentes espèces ligneuses plantées. En milieu urbain, la concentration en métaux dans les organes des espèces étudiées étaient légèrement plus élevée en milieu pollué comparé au milieu non pollué, mais les écarts entre ces deux milieux étaient plus faibles comparés à ceux du sol. De manière générale les concentrations en métaux (Co, Cu et Zn) ont été largement supérieures aux seuils dans les écorces et légèrement au-dessus des seuils pour les feuilles de P. guajava à Penga Penga et Kalebuka, et Cupressus lusitanica sur le BDD. Les fruits et le bois ont eu une concentration en métaux ne dépassant pas les seuils, excepté pour les fruits de P. guajava avec (2mg kg–1) à Penga Penga. Il n’y a pas eu de différence significative entre la concentration en métaux des charbons de bois issus du site pollués comparés à ceux des sites non pollués. Par conséquent, il n’y a pas de danger lié particulièrement à l’utilisation de charbons issus des sites pollués.