- Histoire de la biotechnologie environnementale
- Qu'étudie la biotechnologie environnementale?
- Biotechnologie
- Écologie
- Applications
- Bioremédiation
- Traitement des eaux usées
- Agrobiotechnologie
- Biodégradation des matériaux
- Références
La biotechnologie environnementale est une discipline dédiée au développement et à l'utilisation de systèmes biologiques pour corriger et résoudre les problèmes de pollution de l'environnement. Il utilise les principes de la science, de la technologie et du génie génétique pour traiter les matériaux organiques et inorganiques, cherchant à améliorer l'environnement naturel et visant le développement durable.
Ses applications vont de la biorestauration et du traitement des eaux usées, des gaz et des déchets toxiques, à la biodégradation des matériaux, à l'agrobiotechnologie, à la bioénergie, à la bio-extraction et à la lutte contre les ravageurs et les maladies.
La biotechnologie environnementale utilise des micro-organismes pour récupérer les conditions environnementales affectées par la pollution. Source: pixabay.com
À l'heure actuelle, sa fonction la plus importante est le nettoyage des sols, de l'eau et de l'air grâce à l'utilisation de procédés plus durables et économiques.
Par exemple, face à un déversement d'hydrocarbures sur terre, des engrais contenant des sulfates ou des nitrates peuvent être fabriqués pour favoriser la reproduction de microorganismes favorisant la décomposition de cette substance.
En bref, la biotechnologie environnementale aide la nature à surmonter les situations de déséquilibre, en récupérant les écosystèmes qui ont subi une sorte d'altération, dans la plupart des cas en raison de l'action humaine.
Histoire de la biotechnologie environnementale
La biotechnologie est présente dans l'histoire de l'humanité depuis l'Antiquité, lorsque différentes techniques de manipulation des animaux et des cultures ont commencé à être utilisées pour obtenir certains produits tels que le vin, la bière, le fromage ou le pain.
Au 19ème siècle, le chimiste français Louis Pasteur a découvert que les micro-organismes étaient à l'origine de la fermentation, apportant de grands bénéfices à l'industrie alimentaire et de la santé.
Des années plus tard, le scientifique britannique Alexander Fleming a observé les effets des bactéries pénicillines dans le traitement des infections, ce qui a permis le développement d'antibiotiques à grande échelle.
En 1953, les scientifiques Rosalind Franklin, James D. Watson et Francis Crick de l'Université de Cambridge ont découvert l'ADN et le fonctionnement du code génétique. Cela a généré une avancée sans précédent dans le domaine de la manipulation moléculaire, donnant naissance à la biotechnologie moderne.
La modification et le transfert de gènes d'un organisme à un autre ont permis le développement de meilleurs produits et procédés dans les domaines de l'agriculture et de la médecine.
Au fil du temps, et en raison de l'impact négatif de l'exploitation industrielle sur l'environnement, ces techniques ont commencé à être utilisées pour résoudre les problèmes liés à la pollution, donnant lieu à la biotechnologie environnementale.
Qu'étudie la biotechnologie environnementale?
Cette discipline comprend deux grands domaines d'étude: la biotechnologie d'une part et l'écologie d'autre part.
Biotechnologie
C'est une science qui étudie et analyse les organismes vivants afin, grâce à la technologie, de tirer parti de leurs ressources et de leurs capacités pour les utiliser dans l'amélioration des produits et à d'autres fins.
Il est principalement utilisé dans les domaines de l'alimentation, de la médecine, de la pharmacologie et du soin de l'environnement.
Grâce à son utilisation, il est possible d'obtenir des médicaments plus efficaces, des matériaux plus résistants, une alimentation plus saine, des sources d'énergie renouvelables et des procédés industriels moins polluants.
Écologie
C'est la partie de la biologie qui étudie les relations des êtres vivants entre eux et avec l'environnement dans lequel ils vivent. L'un de ses principaux intérêts est les changements que subissent les écosystèmes du fait des activités menées par les êtres humains.
En ce sens, depuis plusieurs années, l'écologie est liée aux mouvements politiques et sociaux qui, partout dans le monde, se battent pour la défense et le soin de l'environnement.
Ses actions visent la préservation et la régénération des ressources naturelles, la protection de la faune et la réduction des niveaux de pollution générés par l'homme.
Dans ce cadre, la biotechnologie environnementale cherche à trouver des solutions à la perte de biodiversité, au changement climatique, à la disponibilité de nouvelles sources d'énergie renouvelables et à l'amincissement de la couche d'ozone, entre autres problèmes.
Applications
En agriculture, la biotechnologie environnementale permet de générer des aliments avec plus de vitamines, minéraux et protéines, et des plantes plus résistantes aux attaques d'insectes. Source: pixabay.com
Les principales utilisations de la biotechnologie environnementale sont celles liées à la bioremédiation, au traitement des eaux usées, à la biodégradation des matériaux et à l'agrobiotechnologie.
Bioremédiation
Ce terme fait référence à l'utilisation de micro-organismes pour traiter une substance ou pour récupérer les conditions environnementales affectées par la contamination.
Par exemple, certaines bactéries, champignons et plantes génétiquement modifiées ont la capacité d'absorber et de dégrader les éléments toxiques du sol, de l'eau ou de l'air.
L'un des cas les plus connus est celui de la modification génétique apportée à la bactérie Deinococcus radiodurans, qui a une grande capacité à résister aux radiations, de sorte qu'elle absorbe les ions mercure et le toluène présents dans les déchets nucléaires.
De leur côté, certains champignons ont une grande tolérance aux concentrations de plomb et sont utilisés pour nettoyer les sols contaminés par ce métal lourd.
Traitement des eaux usées
La biotechnologie environnementale peut également être utilisée pour éliminer les polluants physiques, chimiques et biologiques des eaux usées humaines.
Grâce à l'utilisation de plantes aquatiques, de microalgues et de procédés de biodégradation, il est possible de purifier les déchets et d'améliorer leur qualité.
Agrobiotechnologie
En agriculture, la biotechnologie environnementale utilise des organismes vivants ou des micro-organismes pour améliorer l'état des cultures et augmenter la production.
Il permet, par exemple, de générer des aliments avec plus de vitamines, de minéraux et de protéines, et des plantes plus résistantes aux attaques d'insectes, sans avoir besoin d'utiliser des produits chimiques nocifs pour l'environnement.
De plus, il permet de réutiliser des résidus ou effluents agricoles dans la production d'énergie et de biocarburants.
Biodégradation des matériaux
La biotechnologie environnementale permet également le développement de matériaux biodégradables qui se décomposent naturellement sous l'action d'agents biologiques, tels que les animaux, les champignons et les bactéries.
La dégradation de ces éléments peut se produire de deux manières: par des organismes qui ont besoin d'oxygène pour vivre (dégradation aérobie) ou par des organismes qui n'ont pas besoin d'oxygène dans leur métabolisme (dégradation anaérobie).
Ce type de procédé permet de minimiser le niveau de déchets et évite la permanence des polluants dans l'environnement.
D'un autre côté, d'autres applications possibles de la biotechnologie environnementale sont celles liées au traitement des déchets solides et des gaz, à la bioénergie et à la bio-extraction, à la lutte contre les ravageurs et les maladies et aux cycles biogéochimiques, entre autres.
Références
- Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Biotechnologie environnementale. Éditorial Tebar. Madrid. Espagne.
- Bécares, E. (2014). Biotechnologie environnementale, la Cendrillon de la biotechnologie? AmbioSciences. Magazine de diffusion scientifique édité par la Faculté des sciences biologiques et environnementales de l'Université de León.
- ISEB. Société internationale de biotechnologie environnementale. Disponible sur: inecol.edu.mx
- Blanchir, Anicet. Biotechnologie environnementale. Applications biotechnologiques dans l'amélioration de l'environnement. Université de Barcelone.
- Rittmann, BE (2006). L'écologie microbienne pour gérer les processus en biotechnologie environnementale. Trends Biotechnol.
- Biotechnologie environnementale, Wikipédia. Disponible sur: Wikipedia.org