Par Laurie Noreau
Au chevet des sites contaminés
Le bon traitement pour la bonne maladie : un concept qui s’applique aussi aux sols contaminés !
Violaine Ponsin n’a pas besoin de stéthoscope pour établir son diagnostic. C’est plutôt à partir d’échantillons de sols et d’un spectromètre de masse qu’elle y parvient. Sa spécialité : les eaux et les sols souterrains qui ont été contaminés par des industries ou lors de déversements accidentels. Dès qu’un tel incident survient, la professeure au Département des sciences de la Terre et de l’atmosphère à l’Université du Québec à Montréal (UQAM) se retrousse les manches et essaie d’établir un portrait clair de la situation.
Telle une détective, Violaine Ponsin remonte la piste des contaminants afin d’en trouver la source. Pendant ses études universitaires, s’il était évident que la recherche scientifique la passionnait, son cœur balançait toujours entre la chimie et la science des sols. Un stage dans une entreprise de décontamination des sols produit l’étincelle : elle allait désormais aider les milieux pollués à recouvrer la santé.
Heureusement, grâce à ses analyses, elle n’est jamais bien loin des laboratoires de chimie. Le cœur de son expertise est la signature isotopique des contaminants dans les sols. Cette technique, qu’elle a découverte lors de son postdoctorat en Suisse, fournit une foule de renseignements.
En effet, un même élément du tableau périodique possède plusieurs isotopes, c’est-à-dire plusieurs versions qui diffèrent par le nombre de neutrons dans leur noyau. Certains sont radioactifs et vont se dégrader progressivement. D’autres sont stables et ne vont pas subir de dégradation. C’est le ratio de ces deux types d’éléments qui représentent la signature isotopique d’un contaminant.
« C’est un outil pour faire un bilan de santé. Nous pouvons dire qu’un sol est malade, identifier sa maladie et déterminer ce qu’il faut faire pour le guérir », illustre Violaine Ponsin. Ces données peuvent être utilisées comme outil de prédiction pour bâtir des modèles hydrogéologiques. « À partir du taux de dégradation, nous pouvons prédire quelle concentration de contaminants aura été théoriquement atteinte dans 50 ans », ajoute-t-elle.
Un coup de main à nos alliés
Le ratio des isotopes permet aussi d’identifier les processus de transformation en cours, car les sols et les eaux contaminés évoluent au fil du temps. Il faut remercier les microorganismes qui agissent comme de véritables alliés dans cette démarche. Lors d’une contamination, ces derniers se mettent rapidement au travail.
Grâce à leur grande capacité d’adaptation, ils réussissent à amorcer le processus de dégradation des molécules. « Les microorganismes peuvent changer le ratio isotopique des contaminants. Ça nous permet de dire qu’il y a effectivement eu dégradation et d’identifier les mécanismes qui en sont responsables ».
Violaine Ponsin aime bien donner un coup de pouce aux bactéries qui participent à la décontamination. Par exemple, la plupart des microorganismes qui décomposent les contaminants ont besoin d’oxygène, mais cette ressource devient rapidement un facteur limitant. La stratégie consiste à leur en fournir en forant de petits puits dans l’aquifère. « Mon rôle est d’accélérer et de perfectionner leurs processus naturels. Ils sont déjà là, ils savent comment faire alors je ne fais que les aider à être plus performants », explique-t-elle.
Sur les photos ci-dessous, on peut voir la chercheuse Violaine Ponsin sur le terrain, à côté d'un puits d’échantillonnage d’eau souterraine multi-niveaux dans un aquifère rocheux fracturé. Ce genre de puits permet d’échantillonner l’eau à plusieurs profondeurs et dans des nappes différentes. On voit également une sonde multi-paramètres qui enregistre les données pH, température, oxygène dissous dans l’eau souterraine échantillonnée en temps réel.
