Biosolides. Le terme semble peu appétissant, et franchement, il le devrait. Ce sont les boues restantes du traitement des eaux usées municipales. Chaque année, des millions de tonnes de cette boue riche en nutriments sont répandues sur les terres agricoles des États-Unis. Pendant des décennies, il a été vendu comme alternative aux engrais naturels. Une merveille de recyclage, bien sûr. Jusqu’à ce que nous réalisions le piège.
Les boues sont chargées en PFAS.
Ce sont ce qu’on appelle les « produits chimiques éternels ». Ils ne s’effondrent pas. La liaison carbone-fluor dans ces molécules est féroce. Il résiste à la chaleur, à l’eau et aux réactions chimiques. Lorsqu’ils sont appliqués au sol, les PFAS ne disparaissent pas. Il est là. Se construisant année après année. Et puis? Il se déverse dans les cours d’eau. Ou pire, il est absorbé par les cultures. Progresser dans la chaîne alimentaire.
Ce n’est pas seulement une curiosité environnementale. C’est une crise sanitaire qui attend.
Le coût caché des sols contaminés
Petits agriculteurs. Producteurs biologiques. Ce sont eux qui ont été les plus durement touchés. Ils ont utilisé des engrais contenant des PFAS bien avant que quiconque ne comprenne l’ampleur du problème. Maintenant, ils se retrouvent coincés avec la facture de nettoyage. Et la facture est astronomique.
Les techniques d’assainissement actuelles coûtent entre 800 000 et 1,6 million de dollars par hectare. Faites le calcul, et nous envisageons un coût national de nettoyage d’environ 8 000 milliards de dollars. Qui paie ça ? Personne. C’est impossible. Nous continuons donc à cultiver sur une terre contaminée, en espérant le meilleur.
C’est pourquoi des chercheurs de l’Université de Yale, dirigés par le spécialiste de l’environnement Jake Thompson, ont proposé une voie différente. Leur méthode, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), réduit le prix à environ 29 000 dollars.
Attendez, 29 000 $ ?
Oui. Une fraction du coût. Et cela améliore réellement le sol, plutôt que de le mettre à nu.
Pourquoi les PFAS sont si difficiles à éliminer
Pour comprendre le correctif, il faut regarder la faille. L’enquête de 2001 de l’EPA estime que les États-Unis produisent annuellement entre 2 740 et 3 450 tonnes métriques de PFAS dans les biosolides. La moitié finit dans les sols agricoles.
Les PFAS sont persistants. Ils s’accumulent. Des études humaines ont établi un lien entre l’exposition à des problèmes cardiovasculaires, à la sclérose en plaques, à des problèmes de fertilité et à divers cancers. Des études en laboratoire et sur des animaux le confirment, montrant des effets néfastes sur la reproduction. Bien entendu, les liens sont toujours à l’étude. Mais la tendance est claire : les PFAS dans la terre où nous cultivons des aliments sont une mauvaise nouvelle.
« Bien que cette étude soit centrée sur les États-Unis, les PFAS constituent un défi à l’échelle mondiale », note Thompson.
L’ancienne façon de nettoyer ? Déterrez-le. Brûlez-le. Excaver la terre végétale contaminée et l’incinérer. Efficace? Peut être. Durable? Absolument pas. Vous perdez la couche arable. Vous rejetez d’énormes quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. C’est une solution à court terme avec des dommages à long terme.
La solution roche et plante
La nouvelle méthode commence avec de la roche alcaline concassée. Basalte. Le calcaire pourrait aussi fonctionner. Vous avez répandu cette pierre sur les champs contaminés. Ce processus, appelé « altération améliorée », élève le pH du sol à environ 7.
Pourquoi le pH est-il important ? Parce qu’il augmente la mobilité et la biodisponibilité de PFAS spécifiques, comme le PFOS et le PFOA.
Une fois que les produits chimiques sont plus actifs dans le sol, vous introduisez des hyperaccumulateurs. Des plantes comme le chanvre ou les graminées vivaces. Ces espèces sont connues pour absorber rapidement les PFAS. Ils extraient le poison de la terre.
Vient ensuite la partie intelligente. Vous récoltez ces plantes. Vous les soumettez à la pyrolyse. C’est un traitement thermique sans oxygène. Le résultat ? Biochar.
Ce biochar peut être réappliqué sur le terrain. Il agit comme une éponge. Il immobilise tous les PFAS résiduels laissés sur place, les empêchant de se transférer dans les cultures fourragères destinées au bétail ou aux humains.
Mais il y a des questions. Qu’arrive-t-il aux PFAS pendant la pyrolyse ? Des études récentes suggèrent que les températures doivent atteindre au moins 800°C (1 472°F) pour décomposer suffisamment les produits chimiques. Si vous n’obtenez pas la bonne température, vous ne faites que déplacer le problème.
Le bilan carbone
Il y a ici une équation économique qui va au-delà des dollars. Il s’agit de carbone.
La pyrolyse nécessite une chaleur élevée. Le transport nécessite du carburant. Tous deux émettent des gaz à effet de serre. Mais le processus d’altération accéléré – la dégradation des roches – attire le carbone de l’atmosphère. Thompson et son équipe ont analysé les chiffres. Les deux processus s’équilibrent.
En fait, si les États-Unis adoptaient ce processus à grande échelle, ils estiment qu’ils pourraient éliminer 10,5 tonnes de CO2 chaque année.
Il s’avère que réparer le sol peut contribuer à refroidir la planète.
Une voie à suivre pour les agriculteurs
La science est toujours en évolution. Le sort des PFAS au cours des différentes étapes de ce traitement n’est pas entièrement défini. Mais le potentiel est indéniable.
“Il s’agit d’une véritable voie permettant de donner aux agriculteurs une certaine liberté d’action sur leurs terres”, déclare Thompson. “Et laissez le sol dans un meilleur état qu’avant.”
Pendant des années, on a dit aux agriculteurs de continuer à épandre des biosolides. Aujourd’hui, on leur donne un moyen de réparer les dégâts sans faire faillite. Ce n’est pas parfait. Il existe encore des inconnues concernant les seuils de température et la dynamique des sols à long terme. Mais c’est moins cher. C’est moins destructeur. Et c’est peut-être la seule façon de gérer les produits chimiques éternels que nous avons déjà laissés derrière nous.
La santé des sols s’améliore. Les coûts baissent. Les produits chimiques sont piégés et ne sont pas simplement déplacés. Est-ce suffisant ? Peut être. Pour l’instant, c’est mieux que de les laisser assis.
