Rencontres du Végétal

Contexte
Les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées (PFAS) suscitent une inquiétude croissante en raison de leur persistance dans l'environnement, de leur présence généralisée et de leur toxicité. Parmi les PFAS, l'acide perfluorooctanoïque (PFOA) est largement utilisé et sert souvent de marqueur de contamination environnementale par ces composés. Récemment classé comme cancérogène, mutagène et reprotoxique pour l'homme, le PFOA a été détecté dans de nombreux compartiments environnementaux, les sols constituant des réservoirs majeurs.

Objectifs
Dans le contexte de la gestion durable des sols européens (projet ESPF-digit.eu), cette étude porte sur l'extraction et la quantification du PFOA dans deux types de sols étudiés : un sol limoneux de Murcia (Espagne) et un sol argilo-limoneux de Volos (Grèce).

Démarche et méthodes
Nous avons évalué systématiquement les solvants d'extraction (eau ultrapure, EtOH/eau ultrapure 70:30 et 80:20, MeOH–10 mM NH₄OAc, EtOH–10 mM NH₄OAc), les solvants d'élution complémentaires (MeOH–0,1 % NH₄OH et EtOH–0,1 % NH₄OH) et l'humidité du sol.

Résultats obtenus
Les résultats ont démontré que le choix du solvant est fortement influencé par le type de sol : le mélange EtOH/eau ultrapure (80:20, v/v) est optimal pour le sol limoneux de Murcia (RR 67 %), tandis que le mélange MeOH–10 mM NH₄OAc est plus performant pour le sol argilo-limoneux de Volos (RR 66 %). Une humidité du sol inférieure à 50 % n'a pas affecté significativement l'efficacité de l’extraction. Les extraits ont été analysés par LC-MS/MS, confirmant la robustesse de la méthode pour une quantification fiable du PFOA. De plus, l'étude a exploré le nexus sol-plante en évaluant l'absorption de PFOA par des plants de tomates cultivées dans un sols contaminé artificiellement par le PFOA. Un transfert de PFOA a été observé, avec des concentrations atteignant 38 µg/L dans les fruits récoltés. L'analyse de la croissance des plantes a révélé que, si la croissance végétative précoce n'était pas affectée, les plants exposés au PFOA présentaient une croissance de la hauteur réduite de 20% par rapport au témoin, soulignant ainsi les effets phytotoxiques du PFOA et les risques potentiels pour la sécurité alimentaire.
Les analyses de sols, de solutions nutritives, de feuilles de racines et de fruits ont toutes montrées des differences notables vis-à-vis de l’expérience de contrôle sans PFOA. Globalement, cette étude démontre l'extraction efficace du PFOA des sols limoneux et argileux et son transfert aux plants de tomates, mettant en évidence les risques potentiels pour la croissance des cultures et la sécurité alimentaire. De plus un capteur électrochimique à PFOA de type capteur à empreinte moleculaire a été mis au point dans le but de faciliter le monitoring de la solution nutritive au cours du temps.

Perspectives
A terme ces travaux devraient a mieux apprehender les sols pollués aux PFAS pour leur utilization en agriculture dans une démarche de diagnostic via un traitement au préalable à la mise en culture. Une plateforme de type DRONE devrait être le bras armé du projet pour mener les essais de diagnostic en plein champ.

Bibliographie
[1] Malak DIA, Adil AIT YAZZA, Aissata KEITA, Dimitri BREARD, Jeroen PETERS, Maxime PONTIE, « Development of a PFOA Extraction Method and Assessment of PFOA Transfer from Soil to Tomato Plants, Frontiers in soil science (2026) (in preparation)”;
[2] https://e-spfdigit.eu/resources/#trainingmaterial;
[3] https://www.youtube.com/@E-SPFdigit;
[4] Silga JP et al. (2025)J. Electrochem. Soc., (2025) 172 027501;
Badel T., et al. (2025). Phenology of fruit trees. Trees Journal, 60:25-35
[5] Gligoric N. et al. (2026) “Portable electrochemical sensing system for contaminant detection in complex aqueous matrices”, EP (patent demand deposited 18 march 2026)