Thèse soutenue

Evaluation du potentiel phytoremédiateur et stimulateur sur les plantes, et du devenir environnemental des oxydes de fer nanoparticulaires

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Auteur / Autrice : Léa Mounier
Direction : Francisco Cabello-HurtadoMathieu Pédrot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie et physiologie végétales
Date : Soutenance le 17/07/2023
Etablissement(s) : Université de Rennes (2023-....)
Ecole(s) doctorale(s) : Ecologie, Géosciences, Agronomie, Alimentation
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecosystèmes, Biodiversité, Evolution (Rennes ; 1996-....)
Jury : Président / Présidente : Laurence Denaix
Examinateurs / Examinatrices : Fabien Grasset, Fabienne Tatin-Froux
Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Denaix, Cécile Quantin

Résumé

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Depuis l’essor des nanoparticules d’oxydes de fer (NPs-OxFe), leur application a rapidement été étendue à la gestion environnementale car leurs propriétés physico-chimiques leur confèrent une affinité spécifique pour l'adsorption des éléments traces. Dès lors, les recherches sur la nanoremédiation se sont accrues pour tenter d’améliorer les processus de phytoremédiation existants. La première partie de cette thèse étudie l’impact à long terme des NPs-OxFe sur une culture de tournesol dans un contexte de sol pollué par le plomb. Leur phytotoxicité, nanofertilisation, mobilité, ainsi que leur potentiel de nanoremédiation y sont examinés. Dans cette étude, nous montrons que les NPs-OxFe ne génèrent aucune phytotoxicité, réduisent le stress oxydatif et sont peu mobiles dans le sol. De plus, elles améliorent la phytoextraction du plomb tout en limitant le lessivage de celui-ci vers la solution du sol. Dans un second temps, des travaux étudiant l’effet sur les plantes d’un cocktail d’éléments traces associés à l’application de NPs-OxFe sont menés. Le cocktail de contaminants n’induit pas de phytotoxicité. La réponse des plantes à l’exposition des NPs-OxFe se traduit par une augmentation de la biomasse végétale, une amélioration de la phytoextraction du cadmium et cuivre ainsi que de la réduction de l’accumulation de l’arsenic. L’ajout de NPs-OxFe enrobées à l’acide citrique induisent des effets similaires en toutes proportions à ceux des NPs-OxFe seules. À l’ensemble de ses résultats s’ajoute également une observation et quantification de l’amélioration de la tolerance au stress hydrique chez les plantes de tournesol traitées aux NPs-OxFe.