La télédétection couplée au phytomanagement : un duo gagnant pour une meilleure gestion des sites de traitement des effluents industriels

Représentatif des sites du stockage de sous-produits issus des activités extractives du titane, le site de l’Ochsenfeld situé en Alsace est un terril constitué principalement de gypse rouge, enrichi en éléments traces et très pauvre en nutriments. La revégétalisation de ce site avec l’installation durable d’espèces ligneuses permettra de mieux gérer les effluents grâce au mécanisme de transpiration.

Dans cette étude, les chercheurs ont rapporté l'utilisation des données de deux caméras multi-spectrales (bandes RVB (rouge, vert et bleu) et NIR (proche infra-rouge)) embarquées sur un drone pour estimer la surface foliaire d'une plantation d'arbres mise en place sur le terril industriel. Combinées aux mesures d'échange gazeux in-situ, les valeurs de LAI (indice de surface foliaire) ont en outre permis de calculer la conductance maximale de la canopée, un indicateur clé pour la gestion des effluents du terril. Cette approche est une alternative aux méthodes longues et fastidieuses de mesures pédologiques ou écophysiologiques pour estimer la conductance maximale de la canopée. Au total, 16 espèces ligneuses appartenant à 8 familles différentes ont été implantées sur le site et étudiées. Ce calcul de conductance de la canopée s'est avéré plus informatif que les indices traditionnels, tels que le NDVI (indice de végétation par différence normalisé) ou le LAI utilisé seuls. 

Parmi toutes les espèces ligneuses étudiées, les espèces Ostrya carpinifolia, Maclura pomifera et Rhus copallina sont celles qui avaient la conductance de la canopée la plus élevée. A l'exception de Rhus copallina, ces espèces ont aussi une forte teneur en Mn, confirmant la corrélation entre l’absorption de cet élément et la transpiration.

Dans cet essai unique de phytomanagement, Ostrya carpinifolia ou charme-houblon s’est révélée la seule espèce ligneuse combinant à la fois une forte croissance et une conductance de la canopée élevée. C’est donc une espèce à envisager dans la gestion des effluents de terril, notamment dans un contexte de changement climatique puisqu’elle présente une tolérance relative à la sécheresse qui explique sa présence dans une grande partie du bassin méditerranéen (du sud-est de la France au Liban). Les espèces plus classiquement utilisées en phytomanagement, comme celles appartenant à la famille des Salicacées (genre Salix), sont sans doute moins pertinentes sur ce site car leur conductance semble limitée par les conditions particulières du site à savoir un sol très pauvre en nutriments (azote, phosphore et potassium), un pH très élevé (allant jusqu’à 8.5).

Cette étude publiée dans Journal of Hazardous Materials a été menée en collaboration avec TRONOX (industriel) et HEKLADONIA (acquisition et traitement d’images).