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Impact environnemental de la catastrophe du barrage de Fundão

Examiner les effets de l'effondrement du barrage de Fundão sur la végétation et le sol.

André Araújo da Paz, Diego Shimizu Aleixo, Astrid de Oliveira Wittmann, Florian Wittmann, Cleberson Ribeiro, Ricardo Ildefonso de Campos

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Table des matières

L'exploitation minière, c'est une grosse industrie qui extrait des minéraux et des métaux du sol, mais ça peut aussi foutre un sacré bazar pour l'environnement. Quand un site de mine est en activité, ça change le paysage et ça peut laisser des traces durables sur la terre. Un des exemples les plus marquants de ça s'est produit en 2015, quand le barrage de Fundão au Brésil a lâché, libérant une énorme quantité de déchets dans la zone environnante. Cet événement n'était pas qu'un petit incident ; c'était une vraie catastrophe environnementale.

La rupture du barrage de Fundão

En novembre 2015, le barrage de Fundão, détenu par Samarco, une société minière, s'est effondré à Mariana, dans l'État de Minas Gerais, au Brésil. Ce barrage retenait un impressionnant 39,2 millions de mètres cubes de boue, en gros un mélange d'eau et de résidus de minerai. Quand le barrage a lâché, cette boue a dévalé dans le bassin de la rivière Doce, inondant tout sur son passage et recouvrant environ 1469 hectares de végétation naturelle. Imagine une énorme vague de boue et de déchets déferlant à travers une forêt, abattant des arbres et ensevelissant des plantes. Pas vraiment le genre de scène qu’on voit dans un documentaire sur la nature, hein ?

Effets sur la vie végétale

Après le désastre, des chercheurs ont commencé à examiner de près comment cette boue avait impacté la vie végétale dans le coin. La capacité des plantes à se remettre dépend de quelques facteurs principaux. D'abord, il faut qu'il y ait une banque de graines dans le sol, un peu comme un garde-manger pour les graines qui attendent le bon moment pour germer. Ensuite, de nouvelles graines doivent arriver d'autres endroits, et enfin, des efforts de restauration, comme la plantation de nouvelles graines, peuvent aussi jouer un rôle. Dans les mois suivant le désastre, plusieurs tentatives ont été faites pour aider à restaurer la zone, notamment en plantant des graines et des arbres.

Cependant, juste avoir des graines dans le sol ne garantit pas que de nouvelles plantes vont pousser. La survie des jeunes plants—ces petites plantes, si tu veux—est aussi importante. Le gros bazar laissé par la boue a eu un impact considérable sur le sol, changeant ses caractéristiques chimiques et physiques. Par exemple, la boue a une composition différente par rapport au sol naturel de la région, contenant plus de sable, ce qui peut rendre plus difficile pour les graines de percer et pour les racines de s'enfoncer dans le sol.

Changements dans les propriétés du sol

La boue a changé le sol de plusieurs manières. Elle a tassé le sol, le rendant plus dense. Cette densité a causé des problèmes pour les plantes qui essaient de faire pousser leurs racines. Le sol compacté, c'est un peu comme un cookie dur ; c'est dur à creuser. Le sol contenait aussi des niveaux plus élevés de certains métaux comme le plomb et le chrome, dont certains sont vitaux pour les plantes en petites quantités, mais peuvent être toxiques quand ils sont en concentrations plus élevées. Si tu étais une plante, tu ne voudrais pas te retrouver dans une situation où trop de métaux lourds traînent dans ton assiette.

L'expérience commence

Pour comprendre comment la boue avait affecté le recrutement des plantes, les chercheurs ont décidé de tester si les plantes avaient plus de mal à pousser dans les zones touchées par la boue par rapport aux zones non affectées. Ils ont examiné les caractéristiques du sol et comment elles influençaient la croissance des plantes. Des expériences de croissance contrôlées ont été mises en place pour voir combien de plantes émergeaient des Sols et comment elles poussaient.

Zone d'étude et méthodes de recherche

Les chercheurs se sont concentrés sur le bassin supérieur de la rivière Doce au Brésil, caractérisé par des forêts saisonnières semi-décidues. La zone a une longue histoire d'impact humain, principalement à cause de l'agriculture et de l'exploitation minière. Ils ont soigneusement sélectionné trois régions pour collecter des échantillons, s'assurant d'inclure à la fois des zones affectées par la rupture du barrage et des zones voisines non affectées.

Des échantillons de sol ont été prélevés pendant différentes saisons pour tenir compte des comportements changeants des plantes. Les chercheurs ont collecté des échantillons de sol et de litière, puis les ont analysés en laboratoire pour mesurer divers facteurs influençant la croissance des plantes.

Expérience d'émergence des Plantules

Dans le labo, les chercheurs ont placé le sol collecté dans des plateaux et créé les conditions idéales pour que les plantules émergent. Ils ont arrosé les sols chaque jour et ont compté combien de plantes avaient germé sur une période de six mois. Ils ont tenu des registres méticuleux de chaque plante qui émergeait, s'assurant de classifier les espèces correctement.

L'objectif était de voir combien de plantules pouvaient émerger de la banque de graines du sol, un peu comme vérifier combien de biscuits il reste dans un pot après une fête.

Analyse chimique du sol

En plus de compter les plantes, les chercheurs ont analysé les propriétés chimiques du sol des zones affectées et non affectées. Ils ont constaté que le sol des zones affectées avait généralement une fertilité plus faible et une quantité inférieure de matière organique. Cela signifiait que les plantes dans ces zones auraient plus de mal à pousser.

Les résultats ont montré que les sols impactés avaient des niveaux de nutriments plus faibles, c'est comme essayer de faire pousser un jardin avec un régime à base de pain dur. Pendant ce temps, les sols non affectés avaient des niveaux de nutriments plus élevés, offrant aux plantes de meilleures chances de prospérer.

Comparaison des nombres de plantes et de la diversité

En comparant le nombre de plantes qui ont émergé dans les zones affectées et non affectées, les chercheurs ont découvert des informations intéressantes. Le nombre total d'individus dans le sol était beaucoup plus élevé dans les zones affectées, malgré une diversité de espèces végétales inférieure. Cette découverte a montré que, bien que de nombreuses graines aient réussi à émerger, la variété des différentes plantes n'était pas aussi grande dans les zones touchées par la boue.

En fait, il a été noté que le nombre d'espèces végétales uniques était 35 % plus bas dans les zones affectées par rapport aux zones non affectées. Ce résultat signifie que même s'il y avait beaucoup de plantes, elles n'étaient pas aussi diversifiées que leurs homologues dans les zones non affectées, menant à une situation plutôt "même-même".

Et pour ce qui est de la croissance des plantes ?

Les chercheurs ont sélectionné deux plantes communes de l'expérience d'émergence des plantules pour les étudier plus en détail : Ludwigia octovalvis et Marsypianthes chamaedrys. Ces plantes ont été choisies en fonction de leur capacité à bien représenter la communauté qui essayait de se rétablir dans les zones affectées.

Au cours des expériences de croissance, les plantes ont été placées dans des sols prélevés soit dans les zones affectées, soit dans les zones non affectées. Les chercheurs ont surveillé la hauteur et le diamètre des plantes pendant une période de 75 jours, essayant de voir comment elles pouvaient croître dans ces différentes conditions.

Les résultats ont montré que Ludwigia octovalvis se développait mieux dans les sols non affectés par rapport aux sols affectés, ce qui était une bonne nouvelle pour cette plante. Cependant, il n'y avait pas de différence significative dans la façon dont M. chamaedrys poussait dans l'un ou l'autre type de sol. Cela suggérait que, bien que certaines plantes puissent s'adapter, d'autres avaient du mal à s'établir et à croître dans des conditions moins favorables.

Les résultats : implications pour la restauration

Alors, qu'est-ce que tout ça signifie pour l'avenir ? Malgré les défis posés par les résidus, le nombre élevé de plantules qui ont émergé dans les sols affectés par la boue est un signe positif. Cela suggère que la nature est résistante et peut trouver un moyen de se régénérer, même dans des circonstances difficiles. Cependant, la diversité réduite des espèces végétales indique que la santé globale de l'écosystème peut encore être en danger.

Les efforts axés sur la restauration de la qualité du sol et l'augmentation de la Biodiversité seront essentiels. Cela pourrait inclure des pratiques comme ajouter des nutriments au sol et s'assurer que différents types de plantes peuvent pousser ensemble, ce qui peut mener à un écosystème plus sain à long terme.

Conclusion : Apprendre d'une catastrophe

La catastrophe du barrage de Fundão sert de leçon cruciale sur l'impact de l'exploitation minière sur l'environnement. Elle souligne l'importance de comprendre les effets à long terme sur l'écosystème et les défis liés à la restauration des zones touchées. Bien que la nature ait une capacité impressionnante à rebondir, cela nécessite souvent un petit coup de pouce—et parfois beaucoup de patience.

Donc, en regardant vers l'avenir, souvenons-nous que même face à une catastrophe environnementale massive, il y a toujours de l'espoir pour la régénération. Tout comme un phénix renaît de ses cendres, les plantes sont déterminées à percer—à condition d'avoir les bonnes conditions pour prospérer !

Source originale

Titre: Plant recruitment six years after the Samarcos tailings-dam disaster: Impacts on species richness and plant growth

Résumé: One of the greatest tragedies in Brazilian mining history occurred in November 2015 in Mariana, Minas Gerais state, when a dam from the mining company Samarco was breached. Millions of mine tailings from this upstream embankment were dumped over the Doce River basin, impacting an area of approximately 1469 ha of riparian vegetation. Our objective was to experimentally investigate whether plant recruitment and establishment are impaired in areas affected by tailings six years after the deposition. To achieve this goal, in 2021 we compared soil chemical properties between affected and unaffected areas, performed a soil seed bank experiment in controlled conditions, and conducted a greenhouse growth experiment using the two most abundant plant species. Affected soils presented lower fertility and organic matter content. At the same time, the mean abundance and richness of emerging plants did not differ between soils. Still, affected areas exhibited approximately 35% lower accumulated species richness (gamma diversity) than unaffected ones. The three most abundant species in both areas represented 34% of the individuals, being Marsypianthes chamaedrys (Vahl) Kuntze, Ludwigia octovalvis (Jacq.) P.H. Raven and Ageratum conyzoides L. In the growth experiment, plants growing in affected soils presented reduced height and stem diameter increment (L. octovalvis) or allocated fewer resources to root production than aerial parts (M. chamaedrys), potentially in response to soil infertility and density. Even after six years, our results showed that tailings- affected areas continue to experience negative impacts on plant recruitment, highlighting its adverse effects on ecosystem functions and services.

Auteurs: André Araújo da Paz, Diego Shimizu Aleixo, Astrid de Oliveira Wittmann, Florian Wittmann, Cleberson Ribeiro, Ricardo Ildefonso de Campos

Dernière mise à jour: 2024-12-09 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.05.627048

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.05.627048.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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