Le sel de déglaçage n’altère pas l’efficacité des plantes des aires de biorétention

Le recours au sel de déglaçage par les municipalités n’altère pas l’efficacité des plantes utilisées dans les aires de biorétention, selon une étude menée par le doctorant Henry Beral, de l’Université de Montréal.

De plus en plus de municipalités au Québec utilisent des systèmes ou des aires de biorétention pour gérer les effets des eaux de ruissellement. Ces systèmes et aires ont une double fonction: d’une part, ils réduisent les concentrations de contaminants et de composés organiques nocifs issus des eaux de ruissellement grâce à la capacité de filtrage des plantes et des microorganismes présents dans le sol; d’autre part, ils contribuent à atténuer les pics de ruissellement des eaux pluviales en absorbant l’eau et en dirigeant l’excédent vers les réseaux d’égouts municipaux. 

L'un des contaminants qui pénètre dans les aires de biorétention en forte concentration chaque printemps est le sel de déglaçage. Or, on ignorait jusqu’à présent si le recours au sel pour déglacer les routes et chaussées pouvait nuire à la capacité des plantes utilisées dans ces aires de retenir l’eau et d’absorber les polluants. 

C’est ce qu’a voulu découvrir le doctorant Henry Beral, sous la direction des professeurs Jacques Brisson et Danielle Dagenais de l’Université de Montréal. Les résultats de son étude expérimentale ont récemment été publiés dans la revue scientifique Blue-Green Systems.

L’étude a été menée sur une année, de juin 2018 à juin 2019, dans des serres de l’Institut de recherche en biologie végétale de l’Université de Montréal situées au Jardin botanique de Montréal. M. Beral a aménagé 20 mésocosmes — des dispositifs expérimentaux de taille moyenne dont on contrôle étroitement les paramètres environnementaux afin de reproduire un écosystème naturel.

Dans le cadre de son étude, M. Beral a simulé l’effet du ruissellement des eaux de fonte de la neige sur trois plantes indigènes utilisées couramment dans les systèmes de biorétention, soit le cornouiller soyeux (Cornus sericea), le jonc épars (Juncus effusus) et l’iris versicolore (Iris versicolor), ainsi qu’une variété non indigène, la seslérie d’automne (Sesleria autumnalis). 

Pour simuler le ruissellement printanier, M. Beral a introduit du sel (NaCl) dans les mésocosmes lorsque les plantes étaient en dormance. Il a testé trois concentrations de sel sur les plantes et a comparé les résultats à ceux obtenus dans les mésocosmes de contrôle, qui n’avaient pas été exposés au sel. 

M. Beral a surveillé la croissance et l’état de santé des plantes à différents stades afin d'évaluer l’efficacité de la photosynthèse, l’absorption de CO2 et les niveaux de chlorophylle. Il a également mesuré les changements dans la qualité de l’eau et la concentration de sel et d’autres contaminants.

Parmi les quatre plantes mises à l’épreuve, seule la seslérie d’automne n’a pas survécu. 

En revanche, la croissance des trois plantes indigènes n’a pas été entravée par la présence de sel à des concentrations semblables à celles que l’on trouve au printemps dans les eaux de ruissellement en bordure des routes du Québec.

Les données recueillies par M. Beral montrent également que ces trois plantes ont été en mesure d’absorber plus de 37 % des macronutriments introduits dans les mésocosmes — dont l’azote, le phosphore et le potassium —, ce qui leur a permis de filtrer les contaminants lors des simulations de ruissellement d’eaux de fonte de la neige. 

À cet égard, l’étude a permis de constater une amélioration temporaire de la filtration des métaux lourds présents dans les eaux de ruissellement, tels le chrome, le cuivre, le nickel et le plomb. Les fortes concentrations de sel introduites dans les mésocosmes ont déclenché la libération de calcium du sol, ce qui a alors favorisé l’absorption des métaux lourds.

Ces résultats obtenus en laboratoire ont ensuite été confirmés par des tests effectués dans des aires de biorétention à Montréal et à Trois-Rivières.

« Nos résultats indiquent que le sel de déglaçage n’altère pas la résilience de ces trois plantes indigènes ni leur capacité d’absorber des polluants », indique M. Beral. « Cela s’explique probablement parce que la période de ruissellement des eaux au printemps est très courte et que les plantes sont alors en dormance. »

Le doctorant cite des études indiquant que les aires de biorétention permettent de réduire de 80 à 100 % les concentrations de métaux lourds qui se trouvent dans les eaux de ruissellement lorsque surviennent de grosses pluies au printemps, à l’été ou à l’automne.

« Ces résultats montrent que les municipalités gagneraient à aménager plus d’aires de biorétention », conclut M. Beral. « Les plantes qui s’y trouvent travaillent pour nous! »

Le présent article a été adapté, traduit et publié avec l’autorisation de l’Université de Montréal.

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