Repérer des gîtes métallifères grâce aux plantes et végétaux métallophytes

⚠️ Je vous rappelle qu’il est nullement question ici de détériorer, d’abîmer, ou d’arracher ces plantes dans leurs environnements, certaines sont d’ailleurs protégées sur certains sites, il ne faut pas y toucher ; nous traitons ici de la nature intrinsèques des sols et des affleurements rocheux par la présence de certaines plantes bio-indicatrices.

En tant que prospecteurs, vous êtes des invités éphémères de milieux naturels, vous avez impérativement une obligation morale et absolue de respecter les écosystèmes et biotopes.

N’oubliez jamais que sans le biotope, la biodiversité, sans la faune, la flore, les insectes, les bactéries,… il n’y aurait pas d’or visible ; vous avez le devoir de respecter cela.

Bonjour les amis! Merci pour vos partages, commentaires et fidélité.

Il existe dans la nature, des indices essentiels et peu utilisés par les prospecteurs, en observant certaines plantes, végétaux, ou lichens.

En effet, autant mettre tous les atouts de notre coté, même ceux empiriques, dans le cadre de la prospection aurifère ; dans cet article, je vais tenter de vous présenter une approche complémentaire et intéressante, pour la recherche et l’identification de gisements métallifères.

Certains végétaux sont métallophytes ou calaminaires, c’est à dire qu’elles poussent exclusivement sur un sol riche en métaux (plomb, cuivre, zinc, nickel, fer…).

Dans cet article, je vais vous présenter des exemples de plantes métallophytes absolues, dont la présence sont des indices de la présence possible de gisements métallifères sous-jacents et à proximité.

Notez que la présence fortuite de quelques spécimens n’apporte rien de tangible, pour que cela fonctionne, il doit y avoir des zones de grandes surfaces de prolifération de certaines espèces de plantes.

Un bon prospecteur a une âme de naturaliste: il aime et considère la nature, mais par dessus tout, il apprend à l’observer, à l’interpréter, car certains signes ne trompent pas.

Article paru dans la revue Science le 2 septembre 1960, qui a servi de base à cet article.
Source: https://science.sciencemag.org/content/132/3427/591 ou https://science.sciencemag.org/content/132/3427/591 et ici https://www.jstor.org/stable/1705054?seq=1

SOMMAIRE:

Les plantes métallophytes ou calaminaires

Définitions: métallophytes, calaminaires

Une métallophyte (métal, et φῠτό : plante) ou une calaminaire (terme provenant de la calamine) désigne une plante qui pousse sur un sol riche en métaux.

Il existe 500 espèces sauvages de plantes métallophytes, dont certaines sont extrêmophiles.

Un organisme est dit extrêmophile, ou extrémophile, lorsque ses conditions de vie normales sont mortelles pour la plupart des autres organismes.

Ces plantes sont des bioindicateurs de la présence d’un gîte métallifère, elles sont parfois hyper accumulatrices de métaux lourds.

Ce sont des plantes qui poussent sur des sols riches en métaux lourds, on peut dire qu’elles sont bio-indicatrices. 

Des plantes pour lutter contre la pollution

Ces plantes particulières sont mises à profit, et de plus en plus utilisées en phytoremédiation, pour lutter contre la pollution des sols par les métaux lourds.

Les pelouses métallicoles sont des communautés végétales herbacées qui se sont développées sur des sols riches en métaux dits métaux lourds.

Rarement d’origine naturelle, ces sols sont pour la plupart le résultat d’une intense pollution industrielle, liée en particulier à l’activité métallurgique.

Ces pelouses ne sont formées que par des rares espèces résistantes à ces métaux.

Ces plantes dites calaminaires, métallophytes ou métallotolérantes proviennent probablement des sites dont le sol est naturellement toxique car formé sur des affleurements rocheux riches en métaux lourds (par exemple en Belgique (Prayon, commune de Trooz dans la province de Liège), en Allemagne, dans les Asturies, les Pyrénées espagnoles, le Katanga en République démocratique du Congo).

Les pelouses calaminaires naturelles sont dites « primaires ». Les pelouses installées sur des zones d’épandage de déchets (haldes minières) sont dites « secondaires ».

Celles installées sur des sols pollués par des rejets atmosphériques (fumées) sont dites « tertiaires ».

Ils présentent des teneurs élevées notamment en cuivre, zinc, plomb, cadmium, arsenic, ou autres toxiques.

Grands principes de la phytoremédiation.

Exemples de plantes métallicoles constituant en Europe de l’Ouest dans les pelouses pour des phytoremédiation:

  • Armeria maritima
  • Arabidopsis halleri – synonyme : Cardaminopsis halleri (Arabette de Haller)
  • Viola calaminaria (Pensée calaminaire)
  • Agrostis capillaris
  • Arrhenatherum elatius
  • Holcus lanatus
  • Noccaea caerulescens
  • Thlaspi caerulescens subsp. calaminare (Tabouret calaminaire)
  • Silene vulgaris var. humilis. (Silène calaminaire)
  • Minuartia verna var. hercynica. (Alsine calaminaire)
  • Festuca valesiaca (Fétuque du Valais)
  • Festuca ovina subsp. guestfolica (Fétuque calaminaire)
  • Fougères.

Bien que lourdement pollués, de tels sites peuvent être considérés comme patrimoniaux, car ils abritent des plantes rares dans la région, et remarquables.

Ces plantes contribuent en outre à stabiliser le sol, en évitant les envols de poussières ou en limitant son lessivage par les pluies, ce qui freine l’exportation de la pollution (on parle de phytostabilisation).

Liste de plantes métallophytes

Armeria Willd – Armérie: indice du zinc, plomb

Armeria (Armérie) est un genre de plantes herbacées, les arméries, de la famille des Plumbaginaceae. Ses espèces sont vivaces.

Il existe une trentaine de types d’arméries différentes dans la nature.

Armérie maritime, Armeria maritima

Lien ici: https://fr.wikipedia.org/wiki/Arm%C3%A9rie

Armeria muelleri – Arméria de Müller, Armérie de Müller, Armérie de Mueller

Armeria muelleri (Arméria de Müller, Armérie de Müller, Armérie de Mueller) est une espèce de plante à fleur de la famille des Plumbaginaceae, endémique des Pyrénées.

L’espèce Armeria muelleri est décrite par Alfred Huet du Pavillon (1829-1907) en 1853 d’après un spécimen récolté en 1852 dans les environs du Pic du Canigou (2 784 m) lors d’un voyage en Languedoc et dans les Pyrénées.

Le nom est d’abord orthographié Armeria mulleri, du nom d’un botaniste du nom de Müller, puis devient Armeria muelleri, Mueller étant l’équivalent de Müller.

Armeria muelleri

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Armeria_muelleri

Armeria alpina Willd. – Armérie des Alpes

L’Armérie des Alpes (Armeria alpina) est une espèce de plantes herbacées vivaces de la famille des Plumbaginaceae ; elle pousse dans les Alpes et les Pyrénées.

Inflorescences: Armérie des Alpes – Armeria alpina

Lien ici: https://fr.wikipedia.org/wiki/Arm%C3%A9rie_des_Alpes

Armeria maritima – Armérie maritime

L’Armérie maritime (Armeria maritima), œillet marin, gazon d’Olympe, gazon d’Espagne1 ou statice, est une espèce de plantes herbacées vivaces de la famille des Plumbaginaceae.

Sa répartition est au niveau du littoral de l’hémisphère nord.

En France, elle est rencontrée sur les côtes de la Manche et de l’Atlantique (Vendée, Bretagne), sur les rochers et pelouses de bords de mer, riches en sel, battus par les embruns.

Armérie maritime
Arméries maritimes en fleur.
Armérie maritime

Lien ici: https://fr.wikipedia.org/wiki/Arm%C3%A9rie_maritime

L’Arméria de Haller ou Gazon d’Olympe (Armeria maritima subsp. halleri) est une sous-espèce d’Armeria maritima.

Elle se rencontre sur les côtes, les rochers et pelouses de bords de mer, friches industrielles, pelouses métallicoles en particulier ; la sous-espèce halleri peut résister à des concentrations toxiques de zinc, plomb.

Fleurs de Gazon d’Olympe, sous-espèce de Haller

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Armeria_maritima_subsp._halleri

Armeria vulgaris Willd

L’Armérie vulgaire (Armeria vulgaris) est une espèce de plantes herbacées vivaces de la famille des Plumbaginaceae.

Armeria vulgaris Willd
(source photo Alamy: https://www.alamyimages.fr/photo-image-sea-thrift-armeria-vulgaris-willd-43306055.html)

Reynoutria japonica – Renouée du Japon: présence de métaux

La renouée du Japon et leurs hybrides se développent sur les sols métallifères de leurs régions respectives.

La Renouée du Japon ou Renouée à feuilles pointues (Reynoutria japonica ou Fallopia japonica suivant les sources) est une espèce de plantes herbacées vivaces de la famille des Polygonaceae originaire d’Asie orientale, naturalisée en Europe dans une grande diversité de milieux humides.

Introduites en Europe comme fourragères au Moyen Âge et comme ornementales au xviiie siècle, elles poussent sur les sols pollués en métaux lourds et en aluminium.

Cette plante herbacée très vigoureuse est originaire de Chine, de Corée, du Japon et de la Sibérie où elle est une pionnière colonisant les pentes de volcans dans son aire d’origine (sols volcaniques nus riches en métaux), et les monticules de cendres issues des centrales thermiques à charbon.

Renouée du Japon ou Renouée à feuilles pointues (Reynoutria japonica ou Fallopia japonica)
Fleurs mâles: Renouée du Japon ou Renouée à feuilles pointues (Reynoutria japonica ou Fallopia japonica)
Fleurs femelles, fruits: Renouée du Japon ou Renouée à feuilles pointues (Reynoutria japonica ou Fallopia japonica)

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Renou%C3%A9e_du_Japon

Fallopia sachalinensis – Renouée de Sakhaline: présence de métaux

La renouée des iles Sachalines et leurs hybrides se développent sur les sols métallifères de leurs régions respectives.

Introduites en Europe comme fourragères au Moyen Âge et comme ornementales au xviiie siècle, elles poussent sur les sols pollués en métaux lourds et en aluminium.

Fallopia sachalinensis, la Renouée de Sakhaline est une espèce de plantes envahissantes de la famille des Polygonacées. Selon les sources, cette espèce est incluse dans le genre Fallopia ou dans le genre Reynoutria.

Inflorescences de Fallopia sachalinensis.

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Fallopia_sachalinensis

Viola calaminaria – Pensée calaminaire: indice de zinc

La pensée calaminaire (Viola calaminaria) est une plante herbacée vivace de la famille des Violacées.

Son nom vient du fait qu’on la retrouve des sites calaminaires, c’est-à-dire des sites et gisements métallifères riches en métaux lourds, principalement en zinc.

On la retrouve dans des réserves naturelles de l’est de la Belgique et d’Allemagne, régions où elle est rare et protégée, ainsi qu’en France autour de l’usine des Asturies d’Auby et à Mortagne-du-Nord.

La calamine est un nom donné à un minerai de zinc souvent composé de deux minéraux : carbonate de zinc (ZnCO3) et un silicate hydraté de zinc (Zn4(OH)2.Si2O7).

Viola calaminaria – Pensée calaminaire

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Pens%C3%A9e_calaminaire

Amorphe canescens: indice de plomb

Amorpha canescens est un arbrisseau originaire d’Amérique du Nord de la famille des Fabacées.

Amorpha canescens
Amorpha canescens: Fleurs
Amorpha canescens: Fleurs

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Amorpha_canescens

Arabidopsis halleri – Arabette de Haller: indice de zinc, plomb

Arabidopsis halleri ou arabette de Haller est une espèce de plantes appartenant à la famille des Brassicacées qui se rencontre dans toute l’Europe centrale.

Elle est capable de dépolluer certains sols, notamment en absorbant le zinc, le plomb et le cadmium contenus dans le sol.

Il y a cinq millions d’années, l’Arabette des Dames et l’Arabette de Haller (Arabidopsis halleri) ont pris des chemins évolutifs divergents.

Si cela peut paraître une éternité à l’échelle d’une vie humaine, dans l’histoire de notre planète il s’agit d’un évènement très récent.

Cette jeune séparation entre les deux espèces se traduit d’ailleurs par la grande similarité de leur génome : elles partagent 94% d’identité d’ADN au niveau de leurs séquences codantes.

Mais telles deux sœurs, comme pour se distinguer l’une de l’autre, ces Arabettes ont développé des «personnalités» bien spécifiques.

Les habitats qu’elles colonisent et leur comportement sont en effet fort différents. 

A. halleri vit sur des sols contaminés en zinc et en cadmium.

Elle accumule ces métaux et les stocke au niveau de ses feuilles.

On qualifie ce type de plante de métallophyte ou encore hyperaccumulatrice.

Les substances métalliques peuvent ainsi constituer jusqu’à 3% du poids sec des feuilles de l’Arabette de Haller alors que chez A.thaliana, ce pourcentage ne dépasse pas 0,01%.

Cette dernière est une plante non-accumulatrice et ne tolère pas de fortes concentrations en zinc et cadmium.

Le cadmium n’a aucune fonction vitale connue à ce jour pour la plante.

Ce métal peut d’ailleurs être très toxique si le végétal n’a pas les adaptations requises pour pouvoir le tolérer.

Le zinc, par contre, est un micronutriment faisant partie du flux de métaux essentiel pour la nutrition des plantes.

Arabidopsis halleri – Arabette de Haller

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Arabidopsis_halleri

Noccaea caerulescens – Tabouret bleu / Tabouret des bois: indice de zinc, plomb

Le tabouret bleu ou tabouret des bois dont le nom scientifique actuel est Noccaea caerulescens (J.Presl & C.Presl) F.K.Mey (anciennement : Thlaspi caerulescens) est une petite plante herbacée de la famille des Brassicacées.

C’est une plante dite « spécialiste » et extrêmophile, l’une des rares à pourvoir survivre sur des sols « extrêmes » naturellement riches en certains métaux (zinc en particulier, souvent associé au cadmium qui en est un contaminant et un déchet de raffinage, et qui en terme chimique sont très proches, zinc et cadmium appartenant au même groupe IIb).

Selon la souche considérée, N. caerulescens est plus ou moins tolérante et/ou accumulatrice à ces deux métaux.

En même temps que sa grande capacité d’accumulation, Noccaea caerulescens est apte à tolérer divers types de sols contaminés.

Cette tolérance au zinc, au plomb et au cadmium (5 à 100 fois supérieure à celles des autres métallophytes poussant sur les mêmes sols), lui permet de se développer sur des sols où la concentration en métaux est toxique pour les autres plantes, ce qui en fait un moyen de gestion de sites pollués (fixation de sols et/ou phytoremédiation) par exportation des produits de fauche).

C’est pourquoi elle peut être localement protégée par la loi, de même que – paradoxalement – certains de ses habitats très pollués, pour sa capacité à fixer des sols pollués par le cadmium et/ou le zinc dans ses parties aériennes.

Son caractère de spécialiste de certains sols et sa faible capacité dispersive expliquent qu’elle ne vit qu’en petites populations génétiquement relativement isolées.

Noccaea caerulescens – Tabouret bleu / Tabouret des bois

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Noccaea_caerulescens

Cochlearia officinalis – Cochléaire officinale: présence de métaux

La cochléaire officinale (Cochlearia officinalis) est une plante herbacée vivace ou bisannuelle de la famille des Brassicacées.

Autres noms communs : cranson officinal, herbe aux cuillères.

Les cochléaires sont des plantes halophytes, adaptées aux milieux salés.

On les retrouvait autrefois surtout au bord de la mer, mais elles colonisent de plus en plus le bord des routes où l’on répand du sel de déglaçage en hiver.

Cochlearia officinalis – Cochléaire officinale

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Cochl%C3%A9aire_officinale

Agrostis capillaris – Agrostide commune: présence de métaux

L’agrostide commune (Agrostis capillaris) est une espèce de plantes monocotylédones de la famille des Poaceae, sous-famille des Pooideae, originaire d’Eurasie et d’Afrique du Nord, largement naturalisée dans les régions tempérées du monde.

Les sites d’anciennes mines sont pollués par de nombreux résidus métalliques.

Agrostis castellana a été proposé pour fixer les contaminants.

On a vérifié que les racines de cette plante fixaient : le zinc le cuivre le plomb le cadmium.

On a vérifié que des bactéries et des champignons se développent au niveau des racines.

Ces micro-organismes oxydent l’arsenic, le manganèse et le fer.

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Agrostide_commune

Silene vulgaris – Silène enflé: présence de métaux

Le Silène enfléSilène commun ou Claquet (Silene vulgaris) est une plante herbacée vivace de la famille des Caryophyllacées.

Espèce héliophile pionnière, on la rencontre dans des friches, pelouses, coupes forestières, moissons, bord des chemins et talus herbeux, terrains vagues, éboulis.

Elle est présente surtout sur substrats calcaires et plus spécifiquement dans des déblais miniers, haldes et pelouses calaminaires.

Silene vulgaris – Silène enflé

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Sil%C3%A8ne_enfl%C3%A9

Plantago lanceolata – Plantain lancéolé: présence de métaux

Plantago lanceolata, le Plantain lancéoléPlantain étroit ou « Herbe à cinq coutures ou à cinq côtes1 » est une plante herbacée vivace de la famille des Plantaginacées.

La métallophyte Plantago lanceolata supporte les terrains avec des métaux lourds dans le sol.

Plantago lanceolata – Plantain lancéolé. Source: https://www.aquaportail.com/definition-8505-metallophyte.html
Plantago lanceolata – Plantain lancéolé.

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Plantago_lanceolata

Pteridium aquilinum – La Fougère d’aigle: présence de métaux

La fougère aigle ou grande fougère (Pteridium aquilinum) appartient à la famille des Dennstaedtiaceae.

Elle est très commune, voire envahissante, et cosmopolite.

On la retrouve jusqu’à 2 000 m d’altitude. Cette plante toxique a longtemps été utilisée à des fins alimentaires et médicinales et reste utilisée, notamment en horticulture.

Elle est parfois appelée fougère bizard, fougère aquiline, fougère commune, fougère impériale, porte-aigle, ou encore aigle impérial.

Un peuplement de fougères aigles est appelé ptéridaie.

Pteridium aquilinum – La Fougère d’aigle
Pteridium aquilinum – La Fougère d’aigle

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Pteridium_aquilinum

Rumex acetosa – Oseille commune: présence de métaux

La petite oseille (Rumex acetosella), ou vinette en français acadien et en poitevin, est une plante herbacée de la famille des Polygonacées.

Elle pousse dans les endroits rocailleux, en terrain acide.

C’est une mauvaise herbe qui peut se rencontrer dans de nombreuses cultures, et est difficile à combattre à cause de sa propagation par rhizome.

Cette plante prolifère dans les bonnes terres argilo-calcaires. 

Métallophyte qui peut tolérer de hautes concentrations en fer, magnésium et manganèse, elle peut indiquer une déstructuration de l’humus par carence en matière organique animale ou par des fumures minérales, un sol à faible capacité de fixation.

Lien: https://fr.wikipedia.org/wiki/Petite_oseille

Le lichen Stereocaulon nanodes tyroliense: indice de zinc

Il existe aussi dans la nature des cryptogames calaminaires (mousses et lichens métallotolérants).

Un cryptogame (du grec cryptos, caché et gamos, union, reproduction) est un organisme végétal qui se caractérise par des organes reproducteurs cachés ou peu apparents, ce qui les oppose aux phanérogames (du grec phaneros, apparent), les plantes à graines.

C’est le cas par exemple:

  • des algues : les algues vertes, algues rouges, algues brunes… ;
  • des lichens ;
  • des Bryophytes : les mousses, les hépatiques, etc. ;
  • des Ptéridophytes (parmi lesquels les fougères, cryptogames vasculaires): les polypodes, les aspleniums, des scolopendres, etc.
  • des champignons.

Il a été démontré que le lichen le lichen Stereocaulon nanodes, en Belgique, dispose de propriétés calaminaires, notamment pour son affinité pour le Zinc.

Le Stereocaulon nanodes est une espèce de lichen alpin, souvent associé avec la plante métallophyte Viola calaminaria (Pensée Calaminaire), elle aussi gourmande en zinc.

Le lichen Stereocaulon nanodes.
Le lichen Stereocaulon nanodes.

Conclusion

Comme nous avons pu le voir, il existe dans nos environnements, des plantes et des végétaux métallophytes extémophiles, qui adorent les sols saturés en métaux.

Celles-ci peuvent donc être des bio-indicateurs fiables, révélant la présence de gisements métallifères à proximité, dans les terres ou les affleurements présents.

La présence seule ou fortuite de quelques spécimens n’est pas une donnée à prendre en compte, pour que cela fonctionne, il doit y avoir de grandes surfaces de telle ou telle plante.

Aussi, certaines s’associent ensembles, pour créer de véritables pelouses métallicoles naturelles ou artificielles, pouvant révéler la présence d’anciennes mines, d’anciennes zones d’activités minières, ou des zones d’affleurements ou de terrains métallifères.

Les plantes calaminaires s’épanouissent, entre autre, sur d’anciens terrils d’exploitations minières, et dans les tas de résidus de gravats des mines jadis exploitées.

Il faut à tout prix préserver ces milieux naturels et patrimoniaux, et ne pas les détériorer, il est impératif de respecter ces plantes et de ne pas y toucher, ni de les arracher!

L’interprétation de tels indices peuvent contribuer, par exemple, à la localisation ou au repérage de gîtes métallifères primaires ; je pense notamment aux gîtes de sulfures métalliques (galène, blende, pyrite, chalcopyrite, arsénopyrite,…).

Des gisements métallifères pouvant contenir de l’or disséminé et invisible, à partir desquels, par les actions du weathering et de l’érosion, va pouvoir se retrouver visible dans les cours d’eau en aval, en contrebas. dans la vallée.

Pour ma part, ce sont des outils et des indices d’analyses complémentaires, pour l’interprétation de la nature des sols et des terrains, dans le cadre de mes recherches.

Il faut donc bien observer la nature, bien observer l’environnement qui vous entoure, comme un détective…

Références

  • Une plante indicatrice du zinc et du plomb : Armeria Willd, Armeria Huet du Pavillon (Plombaginacées) poussant sur le site de Bentaillou (Étude spectrographique). – Toulouse : Université Paul Sabatier, 1983. – 53 p. : ill. – Bibliographie. Auteur: LAVAL Denys. Référence ici.
  • Végétaux et métaux lourds (Pollutions et occupation des sols autour des usines de Auby et Courcelles-lès-Lens 1998) ; document PDF à lire ici.
  • THESE Présentée en vue de l’obtention du DOCTORAT UNIQUE EN DEVELOPPEMENT RURAL – Par Issaka SENOU Ingénieur en agronomie, intitulée Phytoextraction du cadmium, du cuivre, du plomb et du zinc par cinq espèces végétales (Vetiveria nigritana (Benth.), Oxytenanthera abyssinica (A. Rich.) Munro, Barleria repens (Ness), Cymbopogon citratus (DC.) Stapf et Lantana camara Linn. Cultivées sur des sols ferrugineux tropicaux et vertiques. PDF à lire disponible ici.
  • METALLOPHYTE ENDEMIQUE: Viola Calaminaria, écrit par Jean Philipe-Bizoux, un PDF disponible ici.
  • Les pelouses calaminaires, de la Revue trimestrielle de conservation de la nature et de gestion durable d’Ardenne et Gaume • 3e trimestre 2011, disponible ici.
  • DE L’IMPORTANCE DES PELOUSES CALAMINAIRES D’AUBY ET NOTAMMENT DU PARC PERU, rédigé par Guillaume LEMOINE, disponible ici.
  • La teneur en zinc de quelques lichens des terrains calaminaires belges J. Lambinon, A. Maquinay and J. L. Ramaut, dont la référence est ici.
  • Dosage du zinc chez un lichen calaminaire beige: Stereocaulon nanodes Tuck. f. tyroliense, par les auteurs A. Maquinay I. M. Lamb J. Lambinon J. L. Ramaut, dont la référence est ici.
Dosage du zinc chez un lichen calaminaire beige: Stereocaulon nanodes Tuck. f. tyroliense
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