Potentially toxic elements in per urban agricultural soils and vegetables with soil to plant transfer pollution assessment and human health risks in Wudil Kano State Nigeria

Dans les espaces entre les villes et la nature, là où l'étalement urbain rencontre les champs ouverts, un échange silencieux a lieu. Les agriculteurs de ces zones périurbaines cultivent les légumes verts et les poivrons qui nourrissent les populations croissantes, utilisant souvent l'eau des cours d'eau ou des puits voisins. Mais à mesure que les villes s'étendent, elles apportent avec elles une cargaison cachée : des métaux lourds et d'autres éléments toxiques qui se déposent dans le sol à cause des gaz d'échappement des voitures, du ruissellement industriel et des produits chimiques agricoles. Ces éléments ne se décomposent pas comme les déchets organiques ; ils persistent. La question centrale pour les scientifiques est de savoir si ces contaminants invisibles restent emprisonnés dans la terre ou s'ils voyagent à travers les racines pour atteindre les aliments que nous mangeons. La réponse dépend d'un mélange complexe de chimie du sol, du type spécifique de plante et de la nature même du métal. Certaines plantes sont comme des éponges, absorbant certains éléments, tandis que d'autres agissent comme des barrières, les empêchant d'entrer. Comprendre ce transfert est vital car cela détermine si un repas est une source de nutrition ou une dose lente et cumulative de poison.

Dans la ville de Wudil, dans l'État de Kano au Nigéria, une équipe de chercheurs s'est donné pour mission d'étudier précisément cette dynamique. Ils se sont concentrés sur la ceinture agricole locale, une source vitale de produits frais pour la région, pour voir ce qui se passait dans le sol et dans les légumes qui y poussent. L'équipe a collecté des échantillons de cinq fermes différentes pendant la saison sèche, recueillant à la fois la couche superficielle du sol où les racines se développent et les parties comestibles de quatre cultures communes : l'épinard, la laitue, le chou et le poivron. Ils ont rapporté ces échantillons dans un laboratoire pour mesurer les quantités précises de cinq éléments spécifiques : le cadmium, le nickel, le plomb, le manganèse et le chrome. Grâce à une spectroscopie avancée, ils ont pu voir exactement quelle quantité de chaque métal était présente dans la terre et quelle quantité avait pénétré dans les plantes.

La première surprise vint du sol lui-même. Lorsque les chercheurs ont analysé le terrain, ils ont constaté que, globalement, il était remarquablement propre. Les niveaux de métaux toxiques étaient bas, et le sol ne présentait pas de signes de la forte pollution souvent observée dans les zones industrielles. En fait, le score de pollution globale était si bas que la terre était considérée comme non polluée. Cependant, un élément se distinguait par exception. Le cadmium, un métal connu pour sa toxicité même en quantités infimes, a été trouvé à des niveaux légèrement plus élevés que le niveau naturel de fond. Bien qu'il ne s'agisse pas d'une crise, cet enrichissement modeste suggérait que le sol n'était pas entièrement exempt d'influence humaine. Les autres métaux — nickel, plomb, manganèse et chrome — étaient présents mais à des niveaux correspondant à ce que l'on attend d'une terre naturelle et saine.

L'histoire changea toutefois lorsque les chercheurs examinèrent les légumes. Même si le sol était principalement propre, les plantes avaient absorbé ces éléments à des degrés divers. L'équipe a découvert que le type de légume importait plus que le type de sol. Les différentes plantes ont des manières différentes d'absorber les nutriments, et ce trait biologique dictait la quantité de métal finissant dans l'alimentation. Par exemple, la laitue était un absorbeur très efficace de manganèse, un nutriment essentiel à la croissance des plantes mais potentiellement nocif en excès. La laitue contenait nettement plus de manganèse que les autres cultures. De même, l'épinard a montré une forte capacité à extraire le chrome du sol. En revanche, le plomb, qui est réputé pour s'accrocher étroitement aux particules du sol, est resté principalement dans la terre et n'a pas beaucoup voyagé dans les parties comestibles des plantes. Cette découverte a mis en lumière un point crucial : on ne peut pas juger de la sécurité des aliments en regardant simplement le sol ; la plante elle-même joue un rôle majeur dans la détermination de ce qui finit dans l'assiette.

L'inquiétude la plus importante est apparue lorsque l'équipe a calculé les risques potentiels pour la santé des personnes consommant ces légumes quotidiennement. Ils se sont concentrés sur la quantité de chaque métal qu'une personne consommerait au cours d'une vie et l'ont comparée aux limites de sécurité connues. Pour la plupart des métaux testés, le risque était faible. Les quantités de nickel, de plomb, de manganèse et de chrome qu'une personne ingérerait en mangeant ces légumes étaient bien en deçà des seuils de sécurité. Mais le cadmium racontait une autre histoire. Parce que le cadmium est extrêmement toxique et s'accumule dans l'organisme au fil du temps, même les petites quantités trouvées dans les légumes s'additionnaient pour atteindre un niveau dépassant le seuil de sécurité. Les chercheurs ont calculé que le risque lié au cadmium était suffisamment élevé pour constituer une menace potentielle pour la santé non cancéreuse des personnes qui dépendent de ces légumes comme aliment de base. C'était une découverte critique : les légumes étaient généralement sûrs, mais la présence de cadmium signifiait qu'une consommation à long terme pourrait entraîner des problèmes de santé, affectant particulièrement les reins et les os.

L'étude a conclu que, bien que les sols agricoles de Wudil ne soient pas fortement contaminés, la situation nécessite une attention particulière. Le fait que le sol paraisse propre ne signifiait pas que la nourriture était totalement exempte de risque. La manière spécifique dont des plantes comme l'épinard et la laitue interagissent avec le sol leur a permis de concentrer certains métaux, transformant un problème de faible niveau dans le sol en une préoccupation alimentaire. Les chercheurs ont souligné que le principal coupable était le cadmium qui, malgré sa faible concentration dans le sol, parvint à atteindre des niveaux dans les légumes qui justifient l'inquiétude. Pour protéger la santé publique, l'équipe a recommandé que les agriculteurs et les autorités locales commencent à surveiller ces éléments de plus près, en particulier le cadmium et le chrome. Ils ont suggéré d'améliorer la gestion de l'eau d'irrigation et d'être plus prudents avec les produits chimiques utilisés en agriculture. L'objectif est de garantir que les légumes qui nourrissent la communauté restent une source de santé plutôt qu'un danger à action lente, sécurisant ainsi l'avenir de l'agriculture périurbaine dans la région.