Renforcer la sécurité de l’eau et des aliments face aux cyanobactéries toxiques
Les micro-organismes sont d’importants composants des écosystèmes marins et d’eau douce, mais certains d’entre eux, tels que les cyanobactéries (anciennement connues sous le nom de cyanophycées), produisent de puissantes toxines. Les cyanobactéries sont les principales sources de prolifération d’algues toxiques (HAB pour harmful algal blooms) dans les eaux douces, qui ont un impact énorme sur la qualité de l’eau et la santé humaine. La croissance des HAB cyanobactériens (cyanoHAB) est facilitée par une teneur excessive en nutriments de l’eau (eutrophisation), qui est exacerbée par le changement climatique et l’augmentation de la pollution de l’environnement liée à l’activité humaine. Qui plus est, le changement climatique et la pollution réduisent la disponibilité de l’eau propre. L’eau contaminée par les cyanotoxines est par conséquent souvent utilisée pour la consommation humaine et l’irrigation agricole, au détriment de la santé humaine. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet TOXICROP s’est proposé de combler d’importantes lacunes de connaissances sur les cyanotoxines présentes dans les eaux d’irrigation et leur impact sur l’agriculture et la sécurité alimentaire, tout en développant des approches de remédiation.
Des données multirégionales sur la contamination de l’eau par les cyanotoxines
Les précédentes études sur la contamination des aliments d’origine végétale par de l’eau contenant des cyanotoxines ont principalement été réalisées en laboratoire, avec des scénarios considérablement simplifiés. «Ces études se sont révélées essentielles à une compréhension fondamentale des conséquences de ces contaminants sur le développement et la productivité des cultures (pertes de rendement) et le transfert des contaminants aux plantes (qualité des aliments)», souligne le coordinateur du projet, Alexandre Campos, du Centre interdisciplinaire de recherche marine et environnementale (CIIMAR) de l’Université de Porto. TOXICROP s’est appuyé sur ces bases avec l’aide de participants européens et de partenaires de Colombie, de Cuba, d’Égypte, du Maroc et du Pérou. L’équipe a analysé les eaux d’irrigation provenant de divers pays, régions et sources, et mené des études à la fois sur le terrain et en laboratoire. Fait important, TOXICROP a cartographié la contamination par les cyanobactéries dans des régions isolées et peu étudiées d’Égypte et du Pérou. Dans l’ensemble, le projet a permis de mieux comprendre les risques associés à l’utilisation d’eaux contaminées par des cyanobactéries dans l’agriculture mondiale, tout en renforçant les préoccupations actuelles en matière de sécurité alimentaire.
Des solutions naturelles pour l’assainissement des eaux contaminées par des cyanotoxines
TOXICROP a également développé des technologies peu coûteuses de traitement de l’eau et d’élimination des contaminants de type cyanobactéries, ce qui revêt d’une importance fondamentale pour l’avenir. «Les solutions fondées sur la nature se sont révélées très efficaces pour réduire la contamination par les cyanobactéries. Il s’agit notamment de la stratification multi-sol et de la création de zones humides artificielles, deux solutions qui font appel à des processus physiques et biochimiques naturels. La première est une méthode d’infiltration-percolation basée sur le sol, tandis que la seconde est une approche de filtration de l’eau qui combine la végétation des zones humides, les sols et les assemblages microbiens qui leur sont associés», explique Alexandre Campos.
Une coopération mondiale face à une menace mondiale galopante
TOXICROP qui est un projet MSCA avec des participants de pays tiers, a dû composer avec de nombreuses difficultés liées aux visas, à la langue et à la communication, et aux différences culturelles. Cette expérience a été enrichissante tant sur le plan personnel que sur le plan scientifique, confie Alexandre Campos. Le projet a joué un rôle déterminant dans la formation et l’éducation des chercheurs ainsi que dans la promotion de la coopération scientifique internationale. «TOXICROP a contribué à clarifier l’impact des cyanoHAB sur la santé humaine et l’environnement. Les nouvelles données permettront de formuler des lignes directrices actualisées relatives aux niveaux de cyanotoxines dans les eaux d’irrigation. Qui plus est, nos technologies simples, naturelles et rentables de traitement de l’eau sont particulièrement utiles dans les régions vulnérables qui n’ont pas accès aux technologies conventionnelles de traitement de l’eau», conclut Alexandre Campos. TOXICROP a produit 36 articles évalués par des pairs qui aideront les parties prenantes à l’avenir. Le projet a largement contribué à répondre aux besoins de la société en eau propre et de haute qualité pour la consommation humaine et l’agriculture, face à la menace croissante des cyanoHAB.
Mots‑clés
TOXICROP, cyanobactéries, irrigation, cyanotoxines, prolifération d’algues toxiques, agriculture, sécurité alimentaire, solutions fondées sur la nature, cyanoHAB, eutrophisation, remédiation
