S1: St Médard d’Eyrans (Gironde, FR)

Emplazamiento “S-1”, Localización: St Médard d’Eyrans 44°43.353′ N, 000°30.938′ W

Breve descripción:

Este centro de conservación de la madera (de 10 hectáreas) está situado en el suroeste de Francia y se ha utilizado durante más de un siglo para conservar y almacenar maderas y postes de servicios públicos (Mench y Bes 2009).

La instalación industrial data de 1846. Se utilizaron sucesivamente, sulfato de Cu (de 1913 a 1980), CCA (arseniato de cobre cromado tipo C, de 1980 a 2006), hidroxicarbonatos de Cu con cloruros de benzilalconio (desde 2006) y el Tanalith E (carbonato de Cu, tebuconazol y propiconazol) (Mench y Bes 2009). La contaminación del suelo se debió principalmente al lavado de la madera, siendo el Cu el principal contaminante.

La vegetación establecida y las características del lugar se detallan en Mench y Bes (2009) y en Bes et al. (2010).

Los suelos antropogénicos se han desarrollado sobre un suelo aluvial (fluviosol, gleysoles eutricos). La textura del suelo es arenosa: 85,8% de arena, 5,9% de arcilla y 8,3% de limo, con 1,3% de MO, C/N 16, pH neutro (7 ± 0,09) y una CEC baja (2,5 cmol kg-1). Los pozos de investigación del suelo (0-1,5 m) revelaron una importante contaminación de la capa superior del suelo por Cu (de 65 a 2.400 mg de Cu kg-1 de suelo DW), mientras que el As y el Cr totales eran relativamente bajos en todas las capas del suelo, 10-53 mg de As y 20- 87 mg de Cr kg-1 en la capa superior del suelo, en comparación con sus valores de fondo para los suelos arenosos franceses.

Se investigaron siete subparcelas abandonadas. Las parcelas etiquetadas como A a E se utilizaron para caracterizar la diversidad de plantas en Bes et al. (2010). Se evaluó la calidad del suelo y los riesgos in situ, lo que reveló la ecotoxicidad de la capa superior del suelo con una contaminación difusa que generaba vínculos con los contaminantes (Mench y Bes, 2009; Marchand et al., 2011; Kolbas et al., 2011).

Un total de 91 especies aparecieron en el emplazamiento, incluyendo cuatro consideradas como invasoras (Cyperus eragrostis, Phytolacca americana, Senecio inaequidens y Sporobolus indicus). La riqueza de especies, el índice de Shannon, la cobertura vegetal y la biomasa de las plantas disminuyeron a medida que aumentaba el Cu total del suelo. Con un nivel bajo de Cu en el suelo, las Poaceae fueron los más frecuentes, seguidas de las Fabaceae, Rosaceae y Asteraceae. En suelos con alto contenido en Cu, las Poaceae fueron de nuevo las más frecuentes. Se encontraron especies conocidas por formar poblaciones tolerantes al Cu: Agrostis capillaris, A. stolonifera y Rumex acetosella (Hego et al., 2016). La concentración y acumulación de Cu en los brotes era mayor en las plantas que crecían en los suelos más contaminados. En octubre las familias dominantes fueron Asteraceae (8 especies), Fabaceae (7 especies), Poaceae (7 especies), Lamiaceae (6 especies) y Rosaceae (5 especies). En mayo, las cinco familias dominantes fueron diferentes, con Caryophyllaceae (4 especies) sustituyendo a Rosaceae, Fabaceae (7), Asteraceae (6), Lamiaceae (4) y Poaceae (3) (Bes et al., 2010). Se identificaron 12 especies y ocho familias de plantas en el banco de semillas. La adición de compost aumentó la diversidad de plantas en tres subparcelas. La composición del banco de semillas varió con la subparcela, pero no se correlacionó con el Cu total del suelo o con la concentración de Cu en el agua del suelo. Predominaron tres especies pertenecientes a la familia Poaceae. Revisando el número total de semillas germinadas (NGS), las especies dominantes fueron Portulaca oleracea y Agrostis capillaris. Las similitudes entre el banco de semillas y la vegetación establecida fueron bajas, pero aumentaron cuando se redujo la densidad aparente del suelo. Las especies tolerantes al Cu P. oleracea y A. capillaris dominaron tanto en el banco de semillas como en la vegetación establecida. Sin embargo, el patrón del banco de semillas y de la vegetación establecida fue diferente y, por consiguiente, el banco de semillas no fue un indicador suficiente para predecir la vegetación futura.

La fitomejora de los suelos contaminados por metales(loides) puede dar lugar gradualmente a un aumento de la diversidad microbiana, del secuestro de carbono y de la calidad y funcionalidad del suelo. Sin embargo, faltan pruebas de campo que demuestren el efecto beneficioso de la fitogestión en estos servicios del ecosistema. En la plataforma Biogeco en el suroeste de Francia (sitio de preservación de la madera; suelos contaminados con Cu y Cu/HAP), monitoreamos los efectos a medio y largo plazo de diferentes opciones de fitogestión (fitoestabilización, fitoextracción y rizorremediación) en las propiedades fisicoquímicas del suelo, la biodisponibilidad del Cu, la disipación de HAP, la fertilidad del suelo y la diversidad y actividad microbiana utilizando varios ensayos de campo. Los ensayos de campo se han llevado a cabo durante 10-14 años y forman parte de la red Phy2SUDOE de lugares de campo contaminados con metales(loides) fitosanitarios.

Se evalúa la influencia de diversas cubiertas vegetales (monte bajo de rotación corta de sauce y álamo, gramíneas perennes [Agrostis sp.], plantas anuales de alta biomasa [girasol, tabaco]), patrones de cultivo de plantas (monocultivo o co-cultivo con especies leguminosas) y enmiendas del suelo basadas en residuos orgánicos (compost verde, compost, biocarbón, etc., solos y combinados) en los procesos ecológicos del suelo. Se han evaluado también las propiedades fisicoquímicas generales del suelo (pH, capacidad de intercambio catiónico, disponibilidad de nutrientes y metales), el secuestro de carbono, las actividades enzimáticas del suelo (es decir, ureasa, fosfatasa, arilsulfatasa, ß-glucosidasa, etc.), la respiración, el nitrógeno potencialmente mineralizable y el perfil fisiológico a nivel de comunidad (BIOLOG ECOPlates™) a lo largo del tiempo. Los resultados de los suelos superiores fitogestionados y no tratados (no fitogestionados) se comparan con los de los suelos de referencia no contaminados (series de suelos similares).