Les Boursiers du réseau RAMR2D
CEA affiliés :
- CEA-MEM de l’INPHB de Yamoussoukro (Côte d’Ivoire)
- CEA-EM de l’EMIG de Niamey (Niger)
Intitulé :
Etude des communautés microbiennes de sites d’orpaillage de Côte d’Ivoire et du Niger et de leurs impacts potentiels sur le biomining et la bioremédiation
Résumé du projet scientifique
L’orpaillage, bien que souvent illégal, joue un rôle économique très important et fait vivre plusieurs millions de personnes à travers le monde. C’est le cas de l’Afrique de l’Ouest qui est l’une des plus grandes provinces aurifères au niveau mondial, située en volume juste après la Chine, l’Australie et la Russie. Or lorsqu’elle est mal maitrisée, cette activité peut avoir des conséquences désastreuses sur l’environnement, la société et la santé, par l’utilisation de produits chimiques toxiques pour extraire l’or (mercure, cyanure, acides, etc.), par la remobilisation de métaux toxiques associés à l’or comme l’arsenic, le plomb ou le thallium, par l’obstruction des cours d’eaux, la déforestation, la pollution de l’eau, de l’atmosphère et des sols qui compromet l’utilisation des terres agricoles.
De nombreux microorganismes, naturellement présents dans ces environnements multipollués, peuvent être utiles à différentes étapes du cycle d’un site d’orpaillage. Ils permettent d’extraire l’or plus facilement et avec un impact écologique moindre sur l’environnement (biomining ou biohydrométallurgie) en limitant l’utilisation de produits toxiques comme le mercure, le cyanure ou des acides. Ils peuvent également apporter une aide précieuse dans la remédiation de ces sites pollués en faisant précipiter les éléments toxiques en solution. Ils peuvent aussi faciliter le développement des plantes utilisées pour dépolluer les sols (par phytostabilisation et mise en place d’une couverture végétale ou par phytoextraction pour extraire les métaux et métalloïdes toxiques du sol).
Cette thèse a pour objectif d’étudier les microorganismes présents dans deux sites d’orpaillage, celui de Kokumbo en Côte d’Ivoire et celui de Koma Bangou au Niger. Actuellement très peu d’études se sont intéressées à ces microorganismes par séquençage haut débit. L’identification taxonomique de ces microorganismes et l’étude de leur diversité génétique se feront par séquençage Illumina-MiSeq, afin d’étudier la biodiversité et par métagénomique prédictive afin de mieux appréhender leurs rôles potentiels sur le site.
Un autre volet de ce travail concerne également l’isolement de souches présentant un effet sur la remédiation, en particulier celle du cyanure et du mercure, deux produits toxiques utilisés en grande quantité pour extraire l’or en Afrique de l’Ouest. Ces connaissances permettront d’améliorer la gestion de ces exploitations artisanales de l’or et devraient pouvoir apporter, à terme, des solutions pour promouvoir une extraction plus douce de l’or, moins impactante pour l’environnement et des solutions de bioremédiation des eaux et des sols.
Ces travaux permettront également un transfert de connaissances et de compétences vers le milieu académique et une intégration dans les formations universitaires et les formations supérieures en Côte d’Ivoire et au Niger (INPHB, EMIG). Ces travaux pourront également permettre un transfert de connaissances via les pouvoirs publics, des populations locales et la sensibilisation et la formation des orpailleurs pour une meilleure gestion des mines et des déchets miniers.
Insertion du projet de thèse dans le milieu scientifique local, régional, international :
Très peu de travaux ont été actuellement réalisés sur la microbiologie des environnements miniers et l’orpaillage en Afrique de l’Ouest, et au Niger et en Côte d’Ivoire en particulier.
Ces travaux utilisant le séquençage haut débit sont encore très peu utilisés en Côte d’Ivoire et au Niger alors que ce type d’analyse prend une place de plus en plus primordiale, avec les analyses « Omiques », dans les études de microbiologie actuelles.
Cette thèse devrait donc permettre de contribuer à la formation initiale du doctorant dans un domaine clé de la microbiologie, biologie moléculaire et bioinformatique et ainsi faciliter son insertion professionnelle. Les travaux réalisés permettront également d’appuyer la formation dans les différentes institutions d’enseignement supérieur et de recherche en microbiologie et pourront également servir dans les parcours Licence et Master en Environnement Minier en Côte d’Ivoire et au Niger.
Sur le plan scientifique, ce projet répond à une problématique environnementale prioritaire pour toute l’Afrique de l’Ouest où de très nombreux pays sont confrontés à cette exploitation artisanale de l’or très peu maitrisée et donc extrêmement polluante. Les connaissances produites ainsi que les données et les approches méthodologiques de ce projet, effectuées sur deux sites ayant des climats contrastés (climat équatorial humide en Côte d’Ivoire et climat semi-aride, sec au Niger) pourront être très utiles pour la gestion de cette exploitation dans les autres pays de cette zone.
Les productions scientifiques et les informations issues de ces travaux pourront également servir de comparatif aux autres régions minières à travers le monde et aux sites d’orpaillage en particulier. En effet, les résultats potentiels attendus vont servir à différentes échelles, au niveau régional et pour les autres pays de l’Afrique ayant les mêmes problématiques de pollution, avec un transfert de connaissances et de savoir-faire, comme au Maroc.