Efficacité des flottants traitants plantés d'Iris pseudacorus et de Glyceria maxima

Nettoyer l'eau avec des jardins flottants

Partout dans le monde, des collectivités cherchent des solutions peu coûteuses et à faible consommation d'énergie pour assainir des eaux polluées. Cette étude examine l'une de ces approches qui ressemble à un jardin flottant : de petits radeaux couverts de plantes de zones humides qui dérivent à la surface des bassins d'eaux usées. Les chercheurs ont posé une question pratique aux implications larges pour les villes et les exploitations agricoles : dans quelle mesure ces îlots végétalisés peuvent-ils éliminer les excès de nutriments et la pollution organique des eaux usées déjà traitées, et l'espèce végétale qui les couvre joue-t-elle vraiment un rôle ?

Pourquoi les îles flottantes comptent pour l'eau de tous les jours

La demande en eau croissante et la détérioration de sa qualité font que de nombreuses stations d'épuration ont besoin d'une étape supplémentaire de « polissage » après les processus standards. Lorsque les eaux usées contiennent encore trop d'azote et de phosphore, ces nutriments peuvent alimenter des proliférations d'algues nuisibles et provoquer des mortalités de poissons en aval. Les zones humides flottantes offrent une option fondée sur la nature : au lieu de compter sur des cuves d'acier et une forte consommation d'énergie, elles utilisent les racines des plantes et des micro-organismes utiles pour absorber et transformer les polluants. Ces systèmes sont particulièrement attractifs comme étape finale, ou tertiaire, pour les petites communes, les exploitations agricoles et les bassins industriels car ils peuvent être ajoutés aux bassins existants sans reconstruction majeure.

Tester des mini-zones humides en intérieur

Pour évaluer l'efficacité des îles flottantes en conditions contrôlées, l'équipe a installé six cuves intérieures remplies d'eau municipale déjà traitée. Deux cuves sans plantes ont servi de témoins. Les autres accueillaient des radeaux fabriqués à partir de tuyaux en plastique et de nattes de coco, plantés d'une des deux espèces de zones humides courantes : l'iris jaune (Iris pseudacorus) et la glycérie (Glyceria maxima). Les scientifiques ont réalisé deux expériences successives : une phase de 35 jours pendant que les plantes et leur zone racinaire se développaient encore, puis une phase de 21 jours après que les systèmes racinaires et les films microbien soient plus stabilisés. Tout au long de l'étude, ils ont suivi des indicateurs clés tels que les niveaux d'azote et de phosphore, le carbone organique, l'oxygène dissous, l'acidité (pH) et l'état redox de l'eau, qui ensemble révèlent à quel point les processus biologiques nettoient activement l'eau.

Comment les racines flottantes ont modifié l'eau

La présence des zones humides flottantes a clairement modifié ce qui se passait dans les cuves. Par rapport aux témoins sans végétation, les systèmes plantés ont montré des profils d'oxygène, de pH et de redox très différents, indiquant que des communautés microbiennes sur les racines travaillaient intensément. Dans les cuves témoins, les algues proliféraient, faisant monter l'oxygène et le pH et transformant une partie de l'azote, mais laissant aussi des niveaux élevés de nitrate. En revanche, les cuves avec radeaux végétalisés présentaient des concentrations de nitrate et de nitrite beaucoup plus faibles et davantage de signes d'élimination complète de l'azote, les microbes de la zone racinaire convertissant l'azote dissous en gaz azote inoffensif. L'étude a également montré que les systèmes avec radeaux pouvaient obtenir une forte réduction globale de l'azote en aussi peu que cinq jours, tandis que les cuves nues avaient besoin d'environ trois semaines pour atteindre des performances similaires.

Choix des plantes : Iris vs. Glycérie

Bien que les deux espèces végétales aient amélioré la qualité de l'eau, elles l'ont fait à des degrés différents et par des voies légèrement distinctes. Les cuves plantées d'Iris pseudacorus ont généralement été plus efficaces pour éliminer l'azote total et le phosphate que celles avec Glyceria maxima. Les systèmes à iris ont favorisé un environnement racinaire et de biofilm où des zones oxygénées et anoxiques coexistaient, idéal pour les transformations étape par étape qui éliminent l'azote et stockent ou libèrent le phosphore. Les analyses statistiques suggèrent que l'élimination du phosphate dans ces systèmes était liée à des microbes spécialisés capables d'accumuler du phosphore à l'intérieur de leurs cellules, aidés par l'absorption des nutriments dans les tissus végétaux. Les systèmes à glycérie éliminaient toujours des polluants mais dépendaient davantage de la dégradation générale de la matière organique dans l'eau libre, et étaient moins efficaces pour réduire les niveaux de phosphore. Dans toutes les cuves plantées, l'ombrage et la compétition pour les nutriments ont supprimé les algues, empêchant les mousses verdâtres qui apparaissaient dans les cuves témoins.

Ce que cela signifie pour des bassins et des rivières plus propres

Pour un non-spécialiste, la conclusion est simple : de modestes radeaux de plantes flottantes peuvent améliorer de manière notable la qualité d'eaux usées déjà traitées avant leur retour à la nature. En hébergeant des tapis racinaires denses et des films microbiens, ces mini-zones humides accélèrent l'élimination de l'azote et contribuent à séquestrer le phosphore, tout en freinant les algues indésirables. L'étude montre que les choix de conception comptent — en particulier l'espèce végétale utilisée et la façon dont on laisse la zone racinaire se développer. Dans ce dispositif, Iris pseudacorus a apporté une réduction des nutriments plus marquée que Glyceria maxima. Globalement, le travail soutient les zones humides flottantes comme un ajout réaliste et fondé sur la nature pour les bassins d'eaux usées et les petites stations d'épuration, aidant à réduire la pollution qui alimente les algues et à protéger les lacs et rivières en aval.

Citation: Kilian, S., Pawęska, K., Bawiec, A. et al. Efficiency of floating treatment wetlands planted with Iris pseudacorus and Glyceria maxima. Sci Rep 16, 9351 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39622-0

Mots-clés: zones humides flottantes, polissage des eaux usées, élimination des nutriments, traitement fondé sur la nature, lutte contre l’eutrophisation