Le kudzu, une liane feuillue originaire du Japon et du sud-est de la Chine, produit les substances chimiques isoprène et oxyde nitrique qui, combinées à l’azote présent dans l’air, forment de l’ozone, un polluant atmosphérique à l’origine d’importants problèmes de santé pour les humains. L’ozone entrave également la croissance de nombreux types de plantes, y compris la végétation des cultures.
« Nous avons constaté que cette réaction chimique provoquée par le kudzu entraîne une augmentation d’environ 50 % du nombre de jours par an pendant lesquels les niveaux d’ozone dépassent ce que l’Agence de protection de l’environnement considère comme malsain », a déclaré le coauteur de l’étude, Manuel Lerdau, professeur de sciences environnementales et de biologie à l’Université de Virginie. « Cette augmentation de l’ozone annule complètement les réductions d’ozone réalisées grâce à la législation sur la lutte contre la pollution automobile. »
Lerdau et son ancien étudiant diplômé, l’auteur principal Jonathan Hickman — aujourd’hui titulaire d’une bourse postdoctorale à l’université Columbia — ont utilisé des études de terrain sur trois sites en Géorgie pour déterminer la production de gaz du kudzu. Ils ont ensuite travaillé avec Shiliang Wu et Loretta Mickley, spécialistes de l’atmosphère à l’université de Harvard, qui ont utilisé des modèles informatiques de chimie atmosphérique pour évaluer l’effet potentiel sur 50 ans de l’invasion du kudzu sur la qualité de l’air régional.
« Essentiellement, ce que nous avons trouvé, c’est que cette invasion biologique a la capacité de dégrader la qualité de l’air et, selon toute vraisemblance, d’entraîner au fil du temps une augmentation de la pollution atmosphérique, une augmentation des problèmes de santé causés par cette pollution atmosphérique et une diminution de la productivité agricole », a déclaré M. Lerdau.
« C’est encore une autre raison impérieuse de commencer à lutter sérieusement contre cette invasion biologique. Ce qui était autrefois considéré comme une nuisance, et préoccupait principalement les écologistes et les agriculteurs, s’avère maintenant être une menace potentiellement grave pour la santé. »
L’ozone agit comme un irritant pour les yeux, le nez et la gorge, et peut endommager les poumons, provoquant parfois de l’asthme ou aggravant les symptômes de l’asthme. C’est également un mutagène et il peut causer le cancer du poumon.
L’ozone, bien qu’essentiel à la santé de la Terre dans la haute atmosphère où il protège la surface de l’excès de rayonnement ultraviolet, est dangereux pour la santé humaine lorsqu’il se forme à la surface de la Terre. Cela se produit le plus souvent en été, lorsque les plantes poussent et produisent des produits chimiques qui réagissent avec l’air.
Introduit aux États-Unis à la fin du XIXe siècle, le kudzu, grâce à sa physiologie unique de fixation de l’azote, permet un taux de croissance rapide, presque sans inhibition, environ trois fois plus rapide que celui des arbres et des autres végétaux. La vigne a été cultivée plus intensivement dans les années 1920 et 1930 pour lutter contre l’érosion des sols et est rapidement devenue connue comme « la vigne qui a mangé le Sud ».
Lors des récents hivers plus doux, le kudzu a étendu son aire de répartition vers le nord, en Pennsylvanie et dans l’État de New York.
« Ce qui était autrefois un problème du Sud devient maintenant un problème de la côte Est », a déclaré Lerdau.
Diverses stratégies sont utilisées pour contrôler et éradiquer le kudzu, notamment le pâturage du bétail, le brûlage, la tonte et les herbicides.