Sélection des espèces ligneuses boréales à architecture racinaire traçante pour végétaliser et assurer la durabilité des recouvrements étanches à géomembranes des sites à drainage minier acide.

1. Résumé du projet

Objectifs

L’industrie minière joue un rôle très important dans le développement socio-économique du Québec. Cependant, les sites miniers abandonnés estimés à un peu plus de 400 au Québec et à +10,000 au Canada posent des problèmes de stabilité physique et chimique entraînant le drainage minier acide (DMA), avec des effets néfastes sur la santé environnementale et humaine. Selon le plan de travail 2021-2022 du Ministère de l’énergie et des ressources naturelles (MERN), 7 sites sont en cours de restauration, 20 sont à restaurer, 139 sont en suivi post-restauration et entretien, 25 à sécuriser sur un total 404 sites inscrits dans le passif au titre des sites contaminés (PTSC). Les deux dernières décennies ont vu l’émergence de méthodes de traitement passives et douces, plus respectueuses de l’environnement. Celles-ci sont généralement considérées comme moins invasives, plus rentables et réparatrices de la structure et des fonctions du sol par rapport aux méthodes traditionnelles par recouvrement avec une géomembrane et ensemencement pour contrôler le DMA. Le présent projet a pour objectif général d’étudier la génétique de l’architecture racinaire pour sélectionner les meilleurs idéotypes à traits racinaires superficiels en vue de compléter les travaux de végétalisation avec des espèces ligneuses non destructrices aux infrastructures en place. Les sous-objectifs sont de: i) cribler des espèces boréales ligneuses à architecture racinaire traçante en conditions optimales de culture semi-hydroponique; ii) évaluer les effets de la densité de plantation mono spécifique et interspécifique; iii) évaluer les effets d’ajout d’amendements alcalins locaux aux technosols, du régime hydrique et de la mycorhization sur l’architecture racinaire; iv) tester et évaluer en conditions réelles sur le terrain les meilleurs idéotypes; et v) coordonner, communiquer et disséminer les résultats et l’information générés, aux utilisateurs et à toutes parties prenantes. De variétés d’espèces boréales ligneuses seront testées, en serre, en fonction des contraintes locales des technosols, amendés ou non avec des matériaux alcalins et de biochar, et/ou de géomatériaux, inoculés ou non avec des mycorhizes. Un dispositif de Nelder en mésocosmes permettra de mesurer la compétition relative des espèces au niveau racinaire et foliaire. L’analyse de l’architecture racinaire sera effectuée par un système minirhizotron avec caméra d’imagerie pour racines couplé aux logiciels d’analyses. Cette évaluation sera complétée avec d’autres mesures biochimiques dans les tissus racinaires et morphophysiologiques. Les propriétés physico-chimiques et hydriques de technosols amendés, telles que le pH et la conductivité électrique, la conductivité hydraulique; ainsi que les propriétés microbiologiques seront mesurées. Les meilleurs couples idéotypes racinaires-microbes sélectionnés en mésocosmes seront évalués en conditions réelles au champ selon des dispositifs expérimentaux robustes.

Résultats attendus et retombées escomptées

Les résultats seront communiqués à toutes les parties prenantes par des publications dans des revues scientifiques avec comité de lecture et des revues nationales de vulgarisation scientifique, des rapports annuels, des notes techniques et des revues de presse, et lors de la participation au congrès annuel Québec Mines. Laval, en collaboration avec les organisations gouvernementales provinciale et privée, exécutera ce projet qui répond très bien à sa mission de recherche et de formation de personnel hautement qualifié et du service à la société.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 381 000 $.