Chlordecone in basal trunk wood of native trees growing in abandoned banana plantations in Guadeloupe, France
DOI :
https://doi.org/10.19182/bft2022.352.a36937Mots-clés
bois, chlordécone, essences forestières, indigène, Guadeloupe, FranceRésumé
Le chlordécone (CLD), utilisé pour lutter contre le charançon du bananier Cosmopolites sordidus et libéré par des bananeraies polluées, continue de contaminer les écosystèmes des Antilles françaises. Les plantes comestibles ont été activement étudiées pour la prévention des risques, mais pas les arbres, alors même qu'ils pourraient jouer un rôle important dans les stratégies de dépollution. Les teneurs en CLD ont été analysées sur 24 arbres pionniers appartenant à 13 essences présentes dans des bananeraies abandonnées en Guadeloupe, sur trois sites contaminés sur nitisols (site 1) et andosols (sites 2 et 3). Des échantillons de bois ont été prélevés sur chaque arbre dans la partie basale du tronc et dans le sol à son pied. Leur teneur en CLD a été mesurée par le laboratoire d'analyses départemental de la Drôme (26) à Valence, France. Les teneurs moyennes en CLD dans la couche supérieure de 30 centimètres du sol des sites 1, 2 et 3 étaient respectivement de 2 543 ± 702, 5 251 ± 1 102 et 875 ± 865 µg/kg de sol sec. Parmi les arbres, 96 % étaient contaminés. La teneur en CLD des arbres poussant sur nitisols (3 406 ± 1 658 µg/kg de bois sec) était au moins cinq fois plus élevée que celle des arbres sur andosols (299 ± 314 et 226 ± 378 µg/kg), mais aucune relation nette n'a été établie avec la teneur en CLD du sol. Le calcul du CLD disponible dissous en phase liquide dans le sol, à l'aide d'équations et de séries de données pédologiques de la littérature, a montré des teneurs en CLD disponible plus élevées dans les nitisols que dans les andosols et une relation linéaire entre le CLD disponible dans le sol et les concentrations de CLD dans le bois, quel que soit le type de sol. Les arbres poussant sur nitisols sont les espèces végétales les plus fortement contaminées par le CLD parmi toutes celles dans lesquelles ce composé a été étudié jusqu'à présent. Avec un rapport de bioconcentration plante-sol d'environ 150 l/kg, l'efficacité soutenue d'absorption de CLD par les arbres doit être prise en compte dans les recherches futures sur la dépollution des milieux contaminés par le chlordécone.
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Références
Balesdent J., Mariotti A., Boisgontier D., 2006. Effect of tillage on soil organic carbon mineralization estimated from 13C abundance in maize fields. European Journal of Soil Science, 41 (4): 587-596.
https://www.verdeterreprod.fr/wp-content/uploads/2020/05/balesdent1990.pdf
Barak E., Jacoby B., Dinoor A., 1983. Adsorption of systemic pesticides on ground stems and in the apoplastic pathway of stems, as related to lignification and lipophilicity of the pesticides. Pesticide Biochemistry and Physiology, 20: 194-202. https://doi.org/10.1016/0048-3575(83)90024-X
Brienzo M., Azevedo Carvalho A. F., de Figueiredo F. C., Oliva Neto P., 2016. Sugarcane bagasse hemicellulose properties, extraction technologies and xylo-oligosaccharides production. In: Riley G. L. (ed.). Food Waste. New York, USA, Nova Science Publishers, Inc.
Cabidoche Y.-M., Clermont-Dauphin C., Cattan P., Achard R., Caron A., Chabrier C., 2004. Stockage dans les sols à charges variables et dissipation dans les eaux de zoocides organochlorés autrefois appliqués en bananeraies aux Antilles : relation avec les systèmes de culture. Institut national de la recherche agronomique (INRA), CIRAD-Flhor, 52 p. https://agritrop.cirad.fr/533638/
Cabidoche Y.-M., Jannoyer M., Vannière H., 2006. Conclusions du Groupe d’étude et de prospective « Pollution par les organochlorés aux Antilles ». Aspects agronomiques. Montpellier, France, CIRAD-Flhor, 66 p. https://agritrop.cirad.fr/535037/
Cabidoche Y.-M., Achard R., Cattan P., Clermont-Dauphin C., Massat F., Sansoulet J., 2009. Long-term pollution by Chlordecone of tropical volcanic soils in the French West Indies: a simple leaching model accounts for current residue contents. Environmental Pollution, 157: 1697-1705. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2008.12.015
Cabidoche Y.-M., Lesueur-Jannoyer M., 2012. Contamination of harvested organs in root crops grown on Chlordecone-polluted soils. Pedosphere, 22 (4): 562-57. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(12)60041-1
Cattan P., Charlier J.-B., Clostre F., Letourmy P., Arnaud L., Gresser J., et al., 2019. A Conceptual model of organochlorine fate from a combined analysis of spatial and mid- to long-term trends of surface and ground water contamination in tropical areas (FWI). Hydrology and Earth System Sciences, 23: 691-709. https://doi.org/10.5194/hess-23-691-2019
Chevallier T., Woignier T., Toucet J., Blanchart E., 2010. Organic carbon stabilization in the fractal pore structure of Andosols. Geoderma, 159: 182-188. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2010.07.010
Chopart J.-L., Auzoux S., Bachelier B., Bastianelli D., Bonnal L., Lebert B., et al., 2012. Programme REBECCA (REcherche Biomasse-Energie Canne à CApesterre Belle-Eau). Rapport final phase 1. Montpellier, France, Cirad, 126 p. (Note scientifique Rebecca, 4). https://agritrop.cirad.fr/569100/
Clostre F., Woignier T., Rangon L., Fernandes P., Soler A., Lesueur-Jannoyer M., 2014a. Field validation of Chlordecone soil sequestration by organic matter addition. Journal of Soils and Sediments, 14: 23-33. https://doi.org/10.1007/s11368-013-0790-3
Clostre F., Letourmy P., Thuriès L., Lesueur-Jannoyer M., 2014b. Effect of home food processing on chlordecone (organochlorine) content in vegetables. Science of The Total Environment, 490: 1044-1050. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.05.082
Clostre F., Letourmy P., Lesueur-Jannoyer M., 2015. Organochlorine (Chlordecone) uptake by root vegetables. Chemosphere, 118: 96-102. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.06.076
Colmet-Daage F., 1969. Carte des sols des Antilles (Guadeloupe, Martinique). ORSTOM Antilles.
Delannoy M., Yehya S., Techer D., Razafitianamaharavo A., Richard A., Caria G., et al., 2018. Amendment of soil by biochars and activated carbons to reduce Chlordecone bioavailability in piglets. Chemosphere, 210: 486-494. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.05.181
Dorel M., Lombard K., Oliver R., 2005. Azote minéralisable et statut organique des Andosols de Guadeloupe : influence du milieu et des pratiques culturales. Étude et Gestion des Sols, 12 (4) : 267-280. https://www.afes.fr/publications/revue-etude-et-gestion-des-sols/volume-12-numero-2/
Gebauer T., Horna V., Leuschner C., 2008. Variability in radial sap flux density patterns and sapwood area among seven co-occurring temperate broad-leaved tree species. Tree Physiology, 28: 1821-1830. https://doi.org/10.1093/treephys/28.12.1821
Gérard J., Paradis S., Thibaut B., 2019. Survey on the chemical composition of several tropical wood species. Bois et Forêts des Tropiques, 342: 79-91. https://revues.cirad.fr/index.php/BFT/article/view/31809
Gotelli M. J., Lo Balbo A., Caballero G. M., Gotelli C. A., 2020. Hexachlorocyclohexane phytoremediation using Eucalyptus dunnii of a contaminated site in Argentina. International Journal of Phytoremediation, 22 (11): 1129-1136. https://doi.org/10.1080/15226514.2020.1736511
Guenet B., Gabrielle B., Chenu C., Arrouays D., Balesdent J., Bernoux M., et al., 2020. Can N2O emissions offset the benefits from soil organic carbon storage? Global Change Biology, 27 (2): 237-256. https://doi.org/10.1111/gcb.15342
Liber Y., Létondor C., Pascal-Lorber S., Laurent F., 2017. Growth parameters influencing uptake of Chlordecone by Miscanthus species. Science of The Total Environment, 624: 831-837. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.12.071
Lesueur-Jannoyer M., Cattan P., Monti D., Saison C., Voltz M., et al., 2012. Chlordecone aux Antilles : évolution des systèmes de culture et leur incidence sur la dispersion de la pollution. Agronomie, Environnement et Sociétés, Association Française d’Agronomie, 2 (1) : 45-58. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02651807/
Levillain J., Cattan P., Colin F., Voltz M., Cabidoche Y.-M., 2012. Analysis of environmental and farming factors of soil contamination by a persistent organic pollutant, Chlordecone, in a banana production area of French West Indies. Agriculture, Ecosystems & Environment, 159: 123-132. https://doi.org/10.1016/j.agee.2012.07.005
Malik B., Pirzadah T. B., Hakeem K. R., 2022. Chapter 20 – Phytoremediation of persistent organic pollutants (POPs). Phytoremediation. Biotechnological Strategies for Promoting Invigorating Environs, 415-436. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-89874-4.00010-8
McKone T. E., Maddalena R. L., 2009. Plant uptake of organic pollutants from soil: Bioconcentration estimates based on models and experiments. Environmental Toxicology and Chemistry, 26 (12): 2494-2504. https://doi.org/10.1897/06-269.1
Merlin C., 2015. Recherche de la signature biologique de la dégradation du chlordécone dans le sol des Antilles françaises. Thèse en sciences agricoles, Université de Bourgogne, France, 295 p. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01508920
Mouvet C., Dictor M. C., Bristeau S., Breeze D., Mercier A., 2017. Remediation by chemical reduction in laboratory mesocosms of three chlordecone-contaminated tropical soils. Environnemental Science and Pollution Research, 24 (33): 25500-25512. https://doi.org/10.1007/s11356-016-7582-4
Mouvet C., Collet B., Gaude J.-M., Rangon L., Bristeau S., Senergues M., et al., 2020. Physico-chemical and agronomic results of soil remediation by In Situ Chemical Reduction applied to a chlordecone-contaminated nitisol at plot scale in a French Caribbean banana plantation. Environmental Science and Pollution Research, 27: 41063-41092. https://doi.org/10.1007/s11356-020-07603-z
Pascal-Lorber S., Létondor C., Liber Y., Jamin E. L., Laurent F., 2016. Chlordecone transfer and distribution in maize shoots. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 64 (2): 409-415. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b05115
Pérez J., Muñoz-Dorado J., de la Rubia T., Martínez J., 2002. Biodegradation and biological treatments of cellulose, hemicellulose and lignin: an overview. International Microbiology, 5 (2): 53-63. https://doi.org/10.1007/s10123-002-0062-3
Ranguin R., Jean-Marius C., Yacou C., Gaspard S., Feidt C., Rychen G., et al., 2020. Reduction of Chlordecone environmental availability by soil amendment of biochars and activated carbons from lignocellulosic biomass. Environmental Science and Pollution Research, 27 (33): 41093-41104. https://doi.org/10.1007/s11356-019-07366-2
Rochette R., Andrieux P., Bonnal V., Cattan P., et al., 2017. Contamination des bassins versants de la Guadeloupe continentale par la chlordécone. Actualisation des connaissances et cartographie des zones à risque de contamination. INRA-CIRAD, 89 p. https://agritrop.cirad.fr/586773/
Rochette R., Bonnal V., Andrieux P., Cattan P., 2020. Analysis of surface water reveals land pesticide contamination: an application for the determination of Chlordecone-polluted areas in Guadeloupe, French West Indies. Environmental Science and Pollution Research, 27 (33): 41132-41142. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10718-y
Sabatier P., Mottes C., Cottin N., Evrard O., Comte I., Piot C., et al., 2021. Evidence of Chlordecone resurrection by Glyphosate in French West Indies. Environmental Science & Technology, 55 (4): 2296-2306. https://doi.org/10.1021/acs.est.0c05207
Saptoka T. B., Mazzoncini M., Barberi P., Antichi D., Silvestri N., 2012. Fifteen years of no till increase soil organic matter, microbial biomass and arthropod diversity in cover crop-based arable cropping systems. Agronomy for Sustainable Development, 32 (4): 853-863. https://doi.org/10.1007/s13593-011-0079-0
Sierra J., Desfontaines L., 2018. Les sols de la Guadeloupe. Genèse, distribution & propriétés. Inra Sciences et Impact, 22 p. https://hal.inrae.fr/hal-02789600
UNEP, 2007. Report of the Persistent Organic Pollutants Review Committee on the work of its third meeting. Addendum: Risk management evaluation on chlordecone. UNEP/POPS/POPRC.3/20/Add.2. Geneva, Switzerland, UNEP, 14 p. http://chm.pops.int/default.aspx?tabid=2301
White J. C., 2010. Inheritance of p,p′-DDE Phytoextraction Ability in Hybridized Cucurbita pepo Cultivars. Environmental Science & Technology, 44: 5165-5169. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es100706t
Woignier T., Clostre F., Macarie H., Jannoyer M., 2012. Chlordecone retention in the fractal structure of volcanic clay. Journal of Hazardous Materials, 241-242: 224-230. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.09.034
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