Sur 30 avril 2025, autour de 25 délégués se sont réunis pour un atelier intitulé “Lemnaceae : Racines, absorption des nutriments et économie circulaire”.” à Mt Lucas, Comté d'Offaly, Le Mont Lucas est situé au cœur de la région irlandaise des Midlands. L'endroit était hautement symbolique : autrefois une vaste tourbière, Mt Lucas est aujourd'hui un site archéologique. site phare pour culture de lentilles d'eau (Lemnaceae) en Irlande.
L'histoire du mont Lucas commence il y a plus d'un siècle, lorsque la région était recouverte d'une épaisse couche de tourbe atteignant plus de six mètres de profondeur. La tourbe a longtemps été utilisée comme source d'énergie traditionnelle en Irlande et a acquis une importance stratégique pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque les importations de combustibles fossiles ont été interrompues. L'exploitation de la tourbe à l'échelle industrielle a été lancée par le Conseil irlandais de développement du gazon (Irish Turf Development Board), rebaptisé par la suite Bord na Móna.
Ces dernières années, la reconnaissance croissante de la valeur écologique et environnementale des tourbières - en particulier leur rôle dans le piégeage du carbone - a conduit à l'arrêt de l'extraction industrielle de la tourbe et au lancement d'efforts pour restaurer ou réhabiliter ces écosystèmes uniques. Une étape cruciale de la restauration des tourbières consiste à réhumidifier la terre, généralement en bloquant les fossés de drainage. Ces zones humides restaurées offrent également des possibilités de formes alternatives d'utilisation durable des terres, telles que la paludiculture - l'agriculture sur des tourbières humides ou réhumidifiées - en particulier dans les régions où la formation de tourbe ne peut pas être rétablie.
L'une de ces innovations est en cours au Mont Lucas : un projet de recherche sur le cancer du sein. Aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) exploitation agricole qui combine pisciculture avec culture de lentilles d'eau (Stejskal et al., 2022). Les eaux usées provenant de la production d'environ 30 tonnes de truites arc-en-ciel sont acheminées à travers un hectare de canaux couverts de lentilles d'eau. Alors que les poissons souillent l'eau, les lentilles d'eau contribuent à la purifier.
Roue à aubes pour contrôler le débit d'eau des réservoirs à poissons vers les canaux à lentilles d'eau, puis de nouveau vers les réservoirs à poissons ; canaux couverts de lentilles d'eau et étangs à poissons à l'arrière-plan.
Canaux à lentilles d'eau peu après la construction ; Lemna minor fraîchement récoltée.
Le système a fonctionné avec succès pendant trois ans et est maintenant en train d'être développé en tant que démonstrateur de bioéconomie circulaire. Les plans futurs comprennent une plus grande surveillance numérique de tous les intrants, extrants et variables environnementales, une bioraffinerie axée sur les protéines dérivées des lentilles d'eau et un nouveau programme visant à développer une chaîne de valeur des protéines à base de lentilles d'eau. Les lentilles d'eau sont au cœur de ce modèle d'économie circulaire prometteur.
Explorer les racines, l'assainissement et l'économie circulaire
L'atelier visait à explorer les liens entre la fonction des racines, l'absorption des nutriments, l'assainissement de l'environnement et les approches de la bioéconomie circulaire. Il a rassemblé des chercheurs sur les lentilles d'eau dans tous les domaines - de la science fondamentale à l'innovation appliquée - dans un cadre informel et collaboratif.
Le première session axé sur l'évolution et la fonction des racines. Alex Ware (Université de Nottingham, Royaume-Uni) s'est penché sur cette question intrigante : “Quelle est la fonction des racines des espèces Lemna, Landoltia et Spirodela ?” Dale Godfrey (Université de Nottingham, Royaume-Uni) a étudié le rôle potentiel des racines dans l'absorption du lithium. Thimo Groffen (Université d'Anvers, Belgique) a présenté un rapport sur l'accumulation de PFAS par Lemna minor, révélant des interactions complexes entre la structure des PFAS, la cinétique d'absorption et l'accumulation.
Après la pause café, le prochaine session centré sur systèmes de culture de lentilles d'eau. Neil Coughlan (University College Cork, Irlande) a présenté des développements dans les systèmes de culture de lentilles d'eau empilées. Ivan Loaiza Alamo, de la L'équipe IMPRESS, a présenté une technique innovante de culture par brumisation pour Lemna minor. Une discussion de suivi a abordé les principales lacunes dans la compréhension des racines des lentilles d'eau, de l'absorption des nutriments et du potentiel de remédiation. L'absorption de molécules organiques, la translocation des nutriments à l'intérieur de la plante et l'influence sous-explorée du microbiome des lentilles d'eau sont des sujets qui méritent d'être soulignés.
Le Dr Neil Coughlan présente ses travaux sur les systèmes de culture de lentilles d'eau en intérieur.
Absorption des nutriments et assainissement des eaux usées
La session de l'après-midi s'est concentrée sur l'absorption des nutriments et l'assainissement de l'eau. Cian Redmond (University College Cork) a présenté des arguments convaincants en faveur d'une remédiation à base de nutriments des eaux souillées provenant des exploitations laitières. Alexandra Katsara (également de l'University College Cork et membre de l'équipe IMPRESS) a démontré comment les lentilles d'eau peuvent traiter efficacement les eaux usées provenant des opérations de transformation du poisson. Leah Bannon (University College Cork) a donné un aperçu de la sécurité microbienne des lentilles d'eau cultivées à partir d'eaux usées, y compris les interactions entre les pathogènes et le microbiome des lentilles d'eau indigènes.
Muhammad Irfan (Université de Debrecen, Hongrie) a montré comment la technologie de l'imagerie peut être utilisée pour surveiller à la fois la croissance des lentilles d'eau et la santé photosynthétique. Jack Prendeville (Teagasc, Irlande) a conclu la session par une présentation sur l'extraction innovante et durable de protéines à partir de la biomasse de lentilles d'eau.
Le programme académique s'est achevé par une table ronde sur les principales lacunes en matière de connaissances qu'il reste à combler pour les applications commerciales des lentilles d'eau. Parmi les questions soulevées figuraient l'émergence de parasites et de maladies dans les grandes exploitations, les risques potentiels liés à l'adhésion d'agents pathogènes ou de polluants aux plantes et le paysage réglementaire complexe entourant l'utilisation de lentilles d'eau cultivées en tant qu'aliments pour animaux.
Visite sur le terrain et réflexions finales
L'atelier s'est achevé par une visite de la ferme IMTA de Mt Lucas, qui a permis aux délégués de se rendre compte de l'ampleur du site et des défis pratiques liés à l'exploitation d'une ferme d'élevage de lentilles d'eau, depuis la gestion des cygnes reproducteurs jusqu'au dragage des 1,6 km de canaux de lentilles d'eau.
Délégués inspectant les truites arc-en-ciel dans l'un des étangs de pisciculture.
Cet événement a mis en évidence la vitalité et la diversité de la recherche actuelle sur les lentilles d'eau, couvrant la toxicologie, l'expression génétique et les applications à l'échelle commerciale. Il a également mis en évidence la forte synergie entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée, véritable force de la communauté de recherche sur les lentilles d'eau et atout précieux pour l'innovation future.
Financement
Cet atelier a été partiellement financé par la Projet IMPRESS, qui a reçu un financement du programme de recherche et d'innovation Horizon Europe de l'Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n° 101084437 - IMPRESS. Un soutien supplémentaire a été apporté par le Le canard enchaîné et BioDMJT financés par le ministère de l'agriculture, de l'alimentation et de la mer du gouvernement irlandais (2021R487, projet Duck-Feed ; 2022PSS125, projet BioDMJT).
RÉFÉRENCES
Stejskal, V., Paolacci, S., Toner, D. et Jansen, M.A.K., 2022. Un nouveau concept multitrophique pour la culture de poissons et de lentilles d'eau : Une note technique. Journal de la production propre, 366, p.132881.
L'article a été rédigé par Marcel Jansen, Collège universitaire de Cork, et édité par recadrer.l'alimentation.
Toutes les photographies de cet article proviennent des délégués participant à l'atelier.