Résumé de la recherche

de Scott Schrage | Communication et Marketing universitaire

Bienvenue dans le Research Roundup : une collection de faits saillants des dernières recherches et activités créatives de Husker.

Prise en sandwich entre la couche arable de la Terre et les réservoirs souterrains d'eau douce appelés aquifères, la zone vadose est constituée de sol et de roches entrecoupés de poches d'eau et d'air. Mais cette zone peut également servir de réservoir d’arsenic, d’uranium et d’autres contaminants dits géogéniques qui résultent naturellement des processus géologiques. L’application excessive d’engrais à base d’azote en surface peut entraîner un lessivage des nitrates et de l’ammonium dans la zone vadose, où ils peuvent interagir avec l’arsenic et l’uranium.

En tant que passage géologique vers les eaux souterraines qui servent d'eau potable à environ 80 % des habitants du Nebraska et à plus d'un tiers des Américains, la zone vadose a attiré de plus en plus l'attention des chercheurs. Arindam Malakar et Daniel Snow du Nebraska Water Center ont récemment mené une étude sur la manière dont l'irrigation et l'application d'engrais peuvent contribuer au lessivage des nitrates, qui à son tour peut déclencher des réactions chimiques susceptibles de mobiliser l'arsenic et l'uranium. Collectivement, ces processus contribuent probablement au déclin de la qualité de l’eau de certaines sources d’eau potable privées et publiques de l’État de Cornhusker.

L'équipe, qui comprenait le directeur du centre Chittaranjan Ray et les étudiants diplômés Craig Adams et Jordan Shields, a analysé 32 carottes de sédiments extraites de la zone vadose autour de Hastings, Nebraska. Certains producteurs de la région ont recours à ce que l'on appelle l'irrigation par gravité ou par sillons, ce qui peut entraîner des pertes d'eau substantielles et un lessivage des nitrates lors de l'irrigation. D’autres se sont tournés vers l’irrigation par pivot, une technique basée sur l’aspersion plus efficace qui utilise jusqu’à 70 % d’eau en moins. Quel que soit le type d'irrigation, l'étude Husker a révélé que les concentrations de nitrate et d'ammonium dans la zone vadose avaient généralement augmenté sur une période de cinq ans. Les concentrations de nitrate étaient plus élevées dans les zones arrosées par irrigation par gravité, tandis que l'ammonium dépassait les nitrates dans les zones irriguées avec des systèmes à pivot.

Les sédiments riches en fer dans la zone vadose abritaient généralement plus d'arsenic naturel, a découvert l'équipe, bien que les niveaux de l'élément soient similaires dans les zones irriguées par gravité et par pivot, ce qui suggère que le contaminant était relativement immobile. Les concentrations d'uranium, en revanche, étaient environ huit fois inférieures dans les zones irriguées par gravité plutôt que par des systèmes à pivot, ces niveaux d'uranium ayant également tendance à diminuer en présence de nitrate.

Ces dernières découvertes renforcent les recherches antérieures menées par Karrie Weber du Nebraska, en indiquant qu'un excès d'engrais azoté - et le lessivage des nitrates dans la zone vadose - correspond à la présence de plus d'uranium dans les eaux souterraines. Dans ce cas, ont déclaré les chercheurs, les plus grandes quantités d’eau perdues via l’irrigation par gravité pourraient faciliter l’évacuation de l’uranium. Bien que des questions demeurent, l'étude suggère globalement que la transition vers l'irrigation par pivot pourrait contribuer à ralentir la migration de l'uranium vers les eaux souterraines et à atténuer sa présence dans l'eau potable.

Éloigner les bactéries nocives et autres organismes pathogènes de la viande rouge et de la volaille est devenu une priorité majeure de santé publique au cours des dernières décennies. Les efforts modernes de contrôle de la qualité et d’assainissement ont largement réussi sur ce front. Malheureusement, certaines mesures standard de l'industrie – notamment chauffer la viande à plus de 100 degrés Fahrenheit, puis la mettre sous vide pour éviter l'oxygène – peuvent également contribuer à l'évolution de bactéries altérant la viande qui peuvent survivre à ces conditions difficiles. Des recherches récentes ont montré que les espèces bactériennes du genre Pseudomonas peuvent altérer les charcuteries traitées thermiquement et privées d'oxygène.

Gary Sullivan et ses collègues du Département des sciences animales ont récemment rejoint Byron Chaves du Département des sciences et technologies alimentaires pour tester les espèces de Pseudomonas. Dans le cadre de leurs expériences, le groupe a collecté des Pseudomonas sur de la dinde avariée, a introduit la bactérie dans un mélange de bœuf maigre, puis l'a cuit, mis sous vide et réfrigéré.