Dépistage de cinq cultivars de mûrier (Morus spp.) pour une utilisation sûre des résidus miniers contaminés par l’arsenic

Transformer des terrains empoisonnés en terres productives

Les anciens sites miniers peuvent laisser des sols chargés en métaux toxiques, posant des problèmes de sécurité alimentaire et de moyens de subsistance locaux. Cette étude examine si certains mûriers peuvent pousser sur des résidus miniers contaminés par l’arsenic tout en fournissant des feuilles sans danger pour l’élevage des vers à soie et la production de soie, offrant ainsi une manière de restaurer des terres dégradées tout en soutenant les économies rurales.

Pourquoi les mûriers comptent

Les mûriers sont des piliers dans de nombreuses régions agricoles. Leurs racines profondes et leur croissance robuste aident à stabiliser les sols meubles et à extraire des polluants, tandis que leurs feuilles constituent l’unique nourriture des vers à soie. Comme l’arsenic est hautement toxique pour les humains, les animaux et les plantes, l’équipe a cherché à tester si cinq cultivars courants de mûrier pouvaient prospérer dans des résidus riches en arsenic et fournir malgré tout des feuilles et des cocons sûrs pour la production de soie.

Tester les arbres sur un sol toxique

Les chercheurs ont planté cinq cultivars de mûrier dans du sol propre et dans des résidus miniers contaminés par l’arsenic dans le sud de la Chine et les ont suivis pendant six mois. Tous les arbres ont montré une croissance réduite dans le sol pollué, mais un cultivar, appelé Y120, est resté relativement grand, a conservé des racines plus longues et a mieux maintenu le nombre de feuilles que les autres. Les mesures ont montré que l’arsenic s’accumulait principalement dans les racines, puis dans les feuilles, puis dans les tiges. Deux variétés, J et F, ont absorbé beaucoup plus d’arsenic dans leurs racines et leurs feuilles, tandis que Y120 et G62 en ont absorbé beaucoup moins et ont maintenu l’arsenic dans leurs parties aériennes bien en dessous des limites nationales de sécurité pour les aliments pour animaux.

Assainir le sol tout en nourrissant les vers à soie

Malgré le stress, chaque type de mûrier a contribué à réduire le niveau d’arsenic dans le sol environnant, la variété F diminuant l’arsenic du sol de surface d’environ deux cinquièmes. Ces mêmes arbres ont ensuite fourni des feuilles aux vers à soie élevés en laboratoire. Les vers alimentés avec des feuilles exposées à l’arsenic ont consommé davantage au total, surtout lors de leur dernier stade de croissance, signe que leur organisme pouvait être mis à rude épreuve. Pourtant, la survie variait fortement selon la source des feuilles. Les vers nourris avec les feuilles de Y120 ont présenté les taux de survie et de mise en cocon les plus élevés, tandis que ceux qui ont consommé des feuilles de F ont subi de lourdes pertes et produit de nombreux pupes et adultes faibles ou anormaux.

Suivre les changements cachés à l’intérieur du ver

L’équipe a également examiné l’intestin des vers à soie pour voir comment leur microbiote réagissait à la nourriture contaminée. Dans certains groupes de feuilles, les bactéries intestinales sont devenues moins diverses, tandis que dans d’autres, certains groupes bactériens sont devenus plus fréquents, des changements qui peuvent être liés à un risque accru de maladie. Lorsque l’arsenic a été mesuré dans les corps des vers, les excréments, les pupes et les cocons, un schéma clair est apparu : la majeure partie de l’arsenic est dirigée vers les excréments, puis les pupes, ensuite le reste du corps, et la moindre quantité se retrouve dans les cocons. Même dans le pire des cas, les niveaux d’arsenic dans les excréments, les pupes et les cocons sont restés inférieurs aux normes chinoises de sécurité pour l’utilisation en engrais, en alimentation ou en textiles écologiques.

Choisir l’arbre le plus sûr pour la soie et le sol

Pour prendre en compte tous ces facteurs, de la croissance des arbres et de l’assainissement du sol à la santé des vers à soie et à l’arsenic dans la soie des cocons, les chercheurs ont appliqué une méthode de notation comparant 26 indicateurs différents. Cette évaluation globale a classé les cinq cultivars de mûrier du plus sûr au plus risqué : Y120, G62, G12, J et F. En termes simples, Y120 s’est avéré à la fois assez résistant pour supporter des résidus miniers contaminés par l’arsenic et suffisamment peu nocif pour les vers à soie pour maintenir leurs produits dans les limites de sécurité, faisant de lui un bon candidat pour la reconquête des terres minières polluées par une production de soie durable.

Citation: Lu, F., Wu, C., Fan, W. et al. Screening of five mulberry (Morus spp.) cultivars for safe utilization of arsenic-contaminated tailings. Sci Rep 16, 15821 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46408-x

Mots-clés: mûrier, ver à soie, arsenic, résidus miniers, phytoremédiation