A. Bispo; C. Grand; L. Galsomies Le programme ADEME 'Bioindicateurs de qualité des sols' : Vers le développement et la validation díndicateurs biologiques pour la protection des sols Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 145-158, 2009. @article{a_Bispo2009,Le sol est une ressource essentielle pour les sociétés humaine et les écosystèmes qu’il convient de protéger compte tenu des dégradations croissantes liées notamment à la croissance démographique (besoin alimentaires, besoins de logements et d’infrastructures) ou aux pollutions (ponctuelles ou d’origine atmosphérique). Pour mettre en place, suivre et assurer les actions de protection et de gestion, il convient de définir des indicateurs qui permettent d’identifier et de qualifier les perturbations, les transformations du sol et les impacts sur les écosystèmes. Le programme national ADEME « Bioindicateurs de Qualité des Sols », initié en 2004, vise à développer les recherches sur la composante biologique des sols afin de définir des indicateurs de qualité des sols pour compléter les outils physico-chimiques déjà disponibles. Ce programme, séquencé en 2 phases, réunit un ensemble de laboratoires travaillant sur des indicateurs biologiques très divers (ex : diversité bactérienne, activités enzymatiques, dosage des métaux dans les tissus végétaux ou animaux, composition des communautés des invertébrés du sol). La première phase, terminée en 2008 et dont ce numéro spécial regroupe les principaux résultats, a permis d’évaluer et de tester un ensemble de 80 bioindicateurs dans différentes situations. Les indicateurs jugés les plus pertinents ont été retenus pour être calibrés et comparés sur des sites ateliers communs, sélectionnés en fonction de différents usages de sol (ex : agricole, urbain, forestier) et de problématiques environnementales (ex : pratiques agricoles, épandage de déchets, sites contaminés). La seconde phase, initiée en 2009, doit ainsi permettre de calibrer, de valider et de comparer les bioindicateurs mais également d’initier la création d’un premier référentiel national. Ces nouveaux outils, susceptibles de détecter des évolutions précoces, devront notamment permettre de surveiller l’évolution de la qualité des sols et d’évaluer les risques pour les écosystèmes. Parallèlement, ce programme permet une meilleure compréhension de la biodiversité des sols et des services écosystémiques rendus. Mots clés : Sol, Indicateurs, bioindicateur, qualité, biodiversité, écosystème. |
F. Brulle; F. Vandenbulcke Développement de biomarqueurs déxposition aux métaux basés sur Développement de biomarqueurs déxposition aux métaux basés sur Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 159-174, 2009. @article{b_Brulle2009,Les activités métallurgiques entraînent l’accumulation d’éléments traces métalliques dans les couches superficielles des sols, où l’on peut observer des concentrations largement supérieures au fond pédogéochimqiue et aux normes en vigueur. La contamination des sols est une menace pour la santé publique et la présence de grandes quantités d’éléments traces métalliques peut générer un stress susceptible d’affecter les organismes exposés à des sols pollués. Les Annélides Oligochètes vivent en contact étroit avec ces sols pollués et sont les organismes vivant présentant une sensibilité exacerbée aux métaux. Très peu de choses sont connues quant à l’identification et la mise en place des mécanismes de réponse à ces métaux au niveau moléculaire. En exploitant la conservation phylogénique observée entre espèces, nous avons été capables de cloner et de caractériser un ensemble de biomarqueurs potentiels à partir des cœlomocytes de l’Annélide Oligochète Eisenia fetida, une espèce modèle recommandée en écotoxicologie. Deux approches ont été mises en place. Premièrement, une approche qualifiée de ciblée, consistant à identifier tous les effecteurs parmi des protéines fortement conservées pour lesquels une variation lors d’une exposition métalliques était reportée dans la littérature. Deuxièmement, nous avons entrepris une approche, qualifiée de globale, consistant en la construction de banques soustractives pour identifier chez Eisenia fetida les gènes dont l’expression est affectée lors d’une exposition à un mélange complexe de métaux, représentatif d’un site naturel fortement contaminé. Ces deux approches ont permis l’identification de 4 candidats biomarqueurs de pollution métallique. Mots clés : Eisenia fetida, cœlomocyte, Elément Trace Métallique (ETM), expression génétique, banque soustractive, biomarqueurs. |
Y. Capowiez; M. Rault; C. Mazzia; C. Lhoutellier; S. Houot Étude des effets des apports de produits résiduaires organiques sur la macrofaune lombricienne en conditions de grandes cultures Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 175-186, 2009. @article{c_Capowiez2009,Pour la pérennisation de la filière de valorisation des produits résiduaires organiques (PRO) en agriculture, il est nécessaire d’en évaluer les effets tant négatifs que positifs su la faune du sol. Nous avons réalisé un suivi temporel des communautés lombriciennes sur le site expérimental Qualiagro de plein champ en conditions de grandes cultures à Feucherolles. Dans cette étude, Nous comparons des parcelles ayant reçu un compost d’ordures ménagères résiduelles (OMR) ou un compost de déchets verts et boues de station d’épuration (DVB) avec deux types de parcelles témoin n’ayant par reçu de compost mais ayant ou non reçu une fertilisation azoté (TN et T0). L’épandage d’OMR exerce des effets positifs, durables et significatifs sur les communautés lombriciennes (augmentation des effectif d’une part, et augmentation du poids de vers adultes de l’espèce majoritaire, d’autre part) alors que DVB a des effets plus limités et moins durables. Dans un second temps, nous avons voulu savoir si ces modifications avaient des répercussion fonctionnelles dans le sol en analysant par tomographie au rayon X, des carottes de sol prélevées au terrain afin de visualiser et quantifier les réseaux de galerie creusée par les vers. Enfin, nous avons voulu compléter nos observations de terrain par une étude au laboratoire en suivant le poids et la mortalité des vers lorsqu’ils sont placés dans des environnements contenant des concentrations croissantes en composts. En ce qui concerne les réseaux de galeries, nous avons mis en évidence que la plus grande abondance de vers de terre dans les parcelles amendées se traduisait par un réseau de galeries plus dense et plus profond. Par ailleurs, les expériences menées en condition de laboratoire, avec des concentrations très nettement supérieurs à celles de la parcelle agricole, ont montré que le compost OMR a des effet négatifs sur la survie et le poids des vers pour des concentrations plus élevées que pour le compost DVB. Globalement, on peut affirmer que les épandages des deux composts étudiés dans les conditions expérimentales du site de Qualiagro n’ont aucun effet délétère sur les communautés de vers de terre. Mots clés : Compost, macroporosité, Aporrectodae caliginosa, lombricien. |
D. Cluzeau; G. Pérès; M. Guernion; R. Chaussod; J. Cortet; M. Fargette; F. Martin-Laurent; T. Mateille; C. Pernin; J-F. Ponge; N. Ruiz-Camacho; C. Villenave; L. Rougé; V. Mercier; A. Bellido; M. Cannavacciuolo; D. Piron; D. Arrouays; L. Boulonne; C. Jolivet; P. Lavelle; E. Velasquez; O. Plantard; C. Walter; B. Foucaud-Lemercier; S. Tico; J-L. Giteau; A. Bispo Intégration de la biodiversité des sols dans les réseaux de surveillance de la qualité des sols : Exemple du programme-pilote à l'échelle régionale, le RMQS BioDiv Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 187-202, 2009. @article{d_Cluzeau2009,Le compartiment biologique des sols joue un rôle essentiel en délivrant des biens et des services écosystémiques clés, et il est impliqué directement et indirectement dans plusieurs fonctions du sol (cycles des nutriments, structure du sol, rétention de l’eau). La Commission Européenne a souligné l’intérêt de prendre en compte ce compartiment biologique. Elle a notamment demandé de développer des recherches sur ce thème dans les politiques de gestion des sols, en caractérisant la diversité spécifique et les fonctions biologiques de certains organismes du sol. Afin de répondre à de telle demandes et de réaliser un premier étant de la biodiversité des sols à l’échelle régionale en relation avec les usages des sols et les paramètres pédoclimatiques, un programme français « RMQS BioDiv » a été mis en place sur les 109 sites du RMQS classique (Réseau de Mesure de la Qualité des Sols) en Bretagne. Un important réseau de collaborations scientifiques et de développement (12 équipes) a ainsi été crée pour étudier un très grand nombre de paramètres biologiques, à savoir la macrofaune (lombriciens, macrofaune totale), la mésofaune (collemboles et acariens), la microfaune (nématodes), et la microflore (biomasse microbienne, structure des communautés bactériennes et gène fonctionnels), de même que des paramètres d’activité e la faune du sol (Humus Index). Ainsi, ce programme s’est appuyé sur le Réseau de Mesures de la Qualité des Sols (RMQS) mis en place à l’échelle nationale pour suivre l’évolution de paramètres physico-chimiques et d’usage des sols en utilisant un échantillonnage systématique (grille de 16 X 16 km) couvrant l’ensemble du territoire français. Le lien entre ces deux programmes, travaillant selon la même grille d’échantillonnage, permettra d’étudier les paramètres biologiques au regard des caractéristiques agro-pédoclimatiques, et devrait permettre d’établir des pistes de réflexion pour l’évaluation d’indicateurs biologique pertinents de la qualité des sols. Les objectifs de cet article sont i) de présenter les protocoles et procédures mis en place dans le cadre du programme RMGS BioDiv pour l’étude des différents paramètres biologiques, ii) de décrire la gestion t le traitement des données, et iii) de présenter les premiers résultats obtenus. Ces résultats résultent de l’analyse de 109 sites bretons échantillonnés en 2006 et 2007, et montrent la distribution spatiale de différents paramètres biologiques. Mots clés : Biodiversité, organismes du sol, réseau de surveillance, qualité du sol, échelle régionale, Bretagne, programme de recherche. |
A. de Vaufleury; C. Fritsch; F. Gimbert; B. Pauget; M. Coeurdassier; N. Crini; R. Scheifler Utilisation et intérêts des escargots et des micromammifères pour la bioindication de la qualité des sols Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 203-218, 2009. @article{e_deVaufleury2009,Parmi les organismes de la faune terrestre, escargots et micromammifères vivent à l’interface sol-plate-air et peuvent renseigner sur la qualité du sol que ce soit sur sa fonction de rétention ou sa fonction d’habitat. Pour les escargots, les approches classiques de bioindication passive peuvent être complétées par des essaies de bioindication active (« snail watch »), basés sur l’exposition d’escargots en microcosme pendant une période donnée et qui permet de caractériser la biodisponibilité et le transfert des contaminants (métaux notamment) par l’analyse de concentrations internes dans les tissus d’escargots. Ces analyses renseignent sur la contamination des milieux et également sur les quantités de contaminants potentiellement transférables dans les chaînes alimentaires terrestres impliquant les escargots et leurs divers consommateurs, dont certains micromammifères font partie. Ces vertébrés dont les modes de vie sont variés peuvent aussi aider à caractériser la contamination des milieux. Les modalités d’utilisation de ces organismes en bioindication restent à préciser car divers facteurs (espèce, régime alimentaire, âge…) sont à prendre en compte pour interpréter de façon fiable les données d’accumulation notamment. Les résultats présentés illustrent les réponses que peuvent apporter les escargots et une espèce de micromammifère, le campagnol roussâtre en bioindication passive ou active. L’influence de paramètres du sol sur le transfert sol-escargot de métaux est abordée via une étude cinétique menée en laboratoire. La complémentarité des indicateurs invertébrés et vertébrés est discutée et des perspectives envisagées pour améliorer leur prise en compte dans l’étude des sols contaminés. Mots clés : Biodisponibilité, bioaccumulation, cinétique de transfert, Helix aspersa,Myodes glareolus, écosystème terrestre. |
S. Dequiedt; M. Lelièvre; C. Jolivet; N.P.A. Saby; M. Martin; J. Thioulouse; P.A. Maron; C. Mougel; N. Chemidlin Prévost-Bouré; D. Arrouays; P. Lemanceau; L. Ranjard ECOMIC-RMQS : biogéographie microbienne à l'échelle de la France - Etat d`avancement et premiers résultats Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 219-232, 2009. @article{f_Dequiedt2009,Le Réseau de Mesures de la Qualité des Sols (RMQS = réseau de surveillance français de la qualité des sols coordonné par l’unité InfoSol de l’INRA d’Orléans – GISSOL) repose sur une grille d’échantillonnage systématique (16x16 km) couvrant l’ensemble du territoire français, soit un total de 2 200 échantillons de sols prélevés sous différentes conditions environnementales (caractéristiques pédo-climatiques, mode d’occupation des sols…). Ce réseau constitue un bon outil d’évaluation et de suivi de la qualité des sols et de caractérisation des niveaux de contamination. Le but du programme ECOMIC-RMQS est de faire l’inventaire et d’étudier la diversité bactériene, à l’échelle du territoire français, dans les sols du RMQS. Des outils d’écologie microbienne moléculaire sont appliqués à partir de l’ADN extrait directement dans les sols. Le rendement d’extraction de l’ADN est quantifié et la structure génétique des communautés microbiennes est approchée par la méthode ARISA (= empreinte moléculaire). En parallèle, des outils statistiques et mathématiques sot développés afin d’évaluer et de déterminer les relations entre la diversité microbienne et les paramètres pédologiques, le mode d’occupation des terres, les pratiques agricoles, le climat, la diversité végétale… L’utilisation des techniques de géostatistiques permet également de dresser des cartes de répartition des paramètres étudiés et d’aborder les profils de distribution géographique. L’analyse des premiers résultats montre l’influence des caractéristiques des sols sur le densité microbienne ainsi qu’une structuration dans l’espace de la structure génétique de communautés bactériennes. Mots clés : ADN de sol, diversité et densité microbienne, biogéographie microbienne. |
J. Devillers; P. Pandard; A-M. Charissou Sélection multicritère de bioindicateurs de la qualité des sols Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 233-242, 2009. @article{g_Devillers2009,Une approche méthodologique fondé sur l’utilisation d’une méthode multicritère originale appelée SIRIS (système d’intégration du risque par interaction de scores) et de méthodes multivariées classiques (analyses factorielle des correspondances multiples et classification ascendante hiérarchique) a été utilisée une sélection a priori de bioindicateurs à partir de 63 indicateurs proposés dans le cadre du programme de recherche « Bioindicateurs de qualité des sols ». Chaque indicateur était caractérisé par 10 critères scientifique et 11 critères techniques choisis en accord ave l’ADEME et exprimés sous la forme de modalité favorable / défavorable ou favorable / moyennement favorable. Du fait de différentes contraintes, le codage des indicateurs a été réalisé par les participants au programme. Les critères ont été hiérarchisés en considérant le problématique d’évaluation des risques pour les sites et sols pollués et celle de la surveillance de la qualité des sols. Le choix des scénarios et la hiérarchisation des critères ont également été faits en accord avec l’ADEME. Les typologies obtenues sont intéressantes et montrent les potentialités des l’approche méthodologique proposée. Cependant, elles comportent des biais imputables à la stratégie de codage des indicateurs. Pour pallier ce problème, la mise en place d’un panel d’experts indépendants, non directement impliquées dans le programme, a été proposée afin de recoder les indicateurs. Ceci permettra une utilisation optimale de cette méthodologie de sélection a priori de bioindicateurs selon des critères scientifiques et techniques. Mots clés : Analyse multicritère, méthode SIRIS, analyse multivariée, sélection a priori, bioindicateur, qualité des sols. |
F. Gimbert; A. de Vaufleury Bioindication et unités (concentrations vs quantités) : Comparaison des cinétiques d`accumulation et d`élimination du Cd, Pb et Zn chez léscargot Helix aspersa Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 243-254, 2009. @article{h_Gimbert2009,Parmi les bioindicateurs capables de renseigner sur la contamination des sols par des métaux, les escargots peuvent être utilisés en bioindication active ou passive. Les résultats de l’analyse de métaux dans leurs tissus au cours d’expositions in situ en microcosmes ou en laboratoire sont souvent présentés en concentration et plus rarement an quantité de métal par tissus ou par animal. Nous présentons ici les cinétiques d’accumulation et d’élimination du Cd, du Pb et du Zn chez des escragots (Helix aspersa) juvéniles exposés trois mois à un sol contaminé. Les cinétiques exprimées en concentrations (µgmétal.g-1 esc.) sont comparées aux cinétiques exprimées en quantités (µgmétal) afin de caractériser les répercussions de la croissance des organismes sur les transferts des éléments traces métalliques étudiés. Sur la base de cette étude de cas, les intérêts de chacune des unités sont discutés et remplacés dans un contexte plus large d’évaluation des risques. Mots clés : Biodisponibilité, transfert, croissance, Cantareus asperus, modélisation, évaluation du risque. |
S. Houot; P. Cambier; P. Benoit; G. Bodineau; M. Deschamps; A. Jaulin; C. Lhoutellier; E. Barriuso Effet dápports de composts sur la disponibilité de micropolluants métalliques et organiques dans un sol cultivé Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 255-274, 2009. @article{i_Houot2009,Les effets à moyen terme du recyclage en agriculture de composts sur les caractéristiques physico-chimiques et la composante biologique de sols cultivés, incluant microflore et faune, ont été évalués dans un essai au champ mis en place en 1998. Les composts sont avant tout des matières organiques dont l’apport augmente la fertilité et l’activité biologique du sol. Mais ils sont aussi vecteurs de polluants organiques et métalliques (ETM) en faibles concentration. Leurs applications répétées pourraient avoir un effet perturbateur sur le fonctionnement biologique des sols, en raison du cumul de faibles doses de polluants. Après 9 ans d’expérimentation, 5 épandages de composts de boue (DVB) et d’ordures ménagères résiduelles (OMR) ont conduit à une différenciation des caractéristiques physico-chimiques des sols comme le pH, les teneurs en C et N organique. Les apports de composts ont augmenté significativement les teneurs en Cuivre et Zinc total dans les horizons de surface. Cette évolution est peu ou pas visible pour les autres ETM. Les épandages de composts augmentent le compartiment de matière organique particulaire [50 µm – 5 mm] légère, séparée par fractionnement granulo-densimétrique, surtout dans le traitement DVB. Cette fraction est plus riche en matière organique et en certains ETM. Les apports de composts augmentent les ETM extractibles à l’EDTA (fraction potentiellement mobilisable) de façon plus marquée que les ETM totaux. En revanche, les proportions d’ETM échangeables les plus disponibles (moins de 1% des ETM totaux), sont modulées par les effets des composts sur le pH du sol. Les concentrations en HAP sont de l’ordre de grandeur des concentrations mesurées dans les sols cultivés. Les concentrations en HAP sont supérieures dans les matières organiques particulaires qui concentrent ces polluants sans différence significatives entre les traitements. Les résultats des effets sur les composantes biologiques du sol sont présentés dans 2 autres articles de cette même revue. Mots clés : Compost, Elément Trace Métallique (ETM), spéciation, HAP, essai de longue durée, fractionnement granulo-densimétrique. |
K. Laval; C. Mougin; M. Akpa; S. Barray; J-C. Dur; C. Gangneux; J. Lebrun; M. Legras; P. Lepelletier; P. Plassart; S.Taibi; I. Trinsoutrot-Gattin Nouvelles avancées vers la compréhension des données biologiques Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 275-288, 2009. @article{j_Laval2009,S’il est indispensable de maîtriser la qualité des sols, les connaissances sur son fonctionnement demeurent lacunaires, notamment parce que la composante biologique à l’origine de l’ensemble des processus de transformation de la matière organique reste à décrire. Dans cet essai, l’objectif est de montrer l’intérêt d’une approche multiparamétrique pour envisager d’utiliser les microorganismes comme indicateurs de l’état des sols. Des marqueurs cellulaire, moléculaires et membranaires des communautés microbiennes (bactéries et champignons) ont été proposées afin de déterminer les abondances de ces organismes sous différentes contraintes naturelles (incluant le climat, le cycle cultural…) et anthropiques (prairie / Grande culturale). La mesure de ces marqueurs structurels a été complétée par la mesure des activités enzymatiques dans l’objectif d’appréhender d’éventuels liens entre structure et fonction. Des analyses de la variance à plusieurs facteurs ont permis de quantifier l’impact des facteurs environnementaux étudiés sur les marqueurs mesurés. Couplé aux analyses des corrélations entre les différents marqueurs, ce travail permet de proposer des éléments de réflexion pour le choix d’indicateurs pertinents de l’état des sols. Mots clés : Sol, bactérie, champignon, activité enzymatique, indice de qualité. |
M. Le Guédard; G. Bodineau; S. Houot; J-J. Bessoule Utilisation d'un bioindicateur lipidique végétal sur le site agricole de Feucherolles : Effets de divers amendements sur les végétaux cultivés Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 289-298, 2009. @article{k_LeGuédard2009,La présence étude vise au développement du biomarqueur lipidique d’exposition, utilisé avec succès pour l’évaluation de l’écotoxicité de matrices complexes (sols) au laboratoire. Il s’agit maintenant de l’appliquer in situ et d’évaluer ses performances sur végétaux prélevés sur le terrain. Le site expérimental de Feucherolles (78) a pour objectif d’étudier la valeur agronomique et les impacts environnementaux de différents composts d’origine urbaine appliqués régulièrement dans un système de grande culture. La présente étude concerne des parcelles du site de Feucherolles (4 par traitement) ayant reçu, en plus d’un apport en engrais azoté, du compost d’ordures ménagères résiduelles (OMR) ou du co-compost de déchets verts et boue (DV + B), 4 parcelles « témoin » ayant seulement reçu un apport d’engrais minéral azoté et 4 parcelles « témoin » sans apport d’engrais minéral azoté. Les analyses ont été réalisées lors de deux campagnes de prélèvement, en 2006 et en 2007 où respectivement du blé et de l’orge avaient été semés sur les parcelles. Les résultats obtenus mettent notamment en évidence un effet engrais de l’apport de compost de boue (augmentation de la biomasse), mais les valeurs du biomarqueur lipidique semblent indiquer un léger effet de ce compost de boue sur les plants d’orge. Mots clés : Bioindicateur, sol agricole, boue de station d’épuration, lipidique végétal. |
C. Leyval; C. Steinberg; M.P. Norini; T. Beguiristain; V. Edel-Hermannand P. Leglize; N. Gautheron; T. Lebeau; S. Houot Impact dámendements organiques sur la structure des communautés microbiennes des sols : Choix des méthodes, validation et résultats Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 299-312, 2009. @article{l_Leyval2009,L’analyse des communautés microbiennes, bactériennes et fongiques présentes dans un sol peut permettre d’évaluer la capacité des écosystèmes à répondre à des changements de conditions environnementales. L’étude présentée ici a pour objectif d’estimer l’impact de produits résiduaires organiques (PRO) de nature différentes sur la structure des communautés microbiennes dans les sols (bactériennes et fongiques, incluant les champignons mycorhiziens) en utilisant deux techniques d’analyse de l’ADN extrait des sols : la PCR-TTGE et la PCR-RFLP. Des échantillons de sol et de racines ont été prélevés sur dispositif expérimental de Feucherolles (78) ente septembre 2004 et octobre 2006, et plus précisément sur parcelle Témoin sans azote (-N), Témoin fertilisé (T+N), avec apport de compost d’ordures ménagères résiduelles avec fertilisation (OGM+N), et apport de compost déchets verts et boue et fertilisation (DVB+N). Les analyses de la structure des différentes communautés étant effectuées par différentes techniques et par trois laboratoires différents, une validation inter-laboratoires a été nécessaire. Le principe de chacune de ces techniques, leur application aux échantillons prélevés sur le site de Feucherolles et une synthèse des résultats obtenus sont présentés. La structure des communautés bactériennes et fongiques dépend de la méthode d’extraction d’ADN obtenus avec les différentes méthodes d’extraction permettent d’aboutir à la même conclusion quant à la discrimination des traitements. Les résultats montrent que les communautés bactériennes et fongiques du sol du site de Feucherolles semblent assez stables et peu influencées par les traitements (OMR+N, DVB+N, T+N), ou que l’effet des traitements est masqué par d’autres affects comme un effet temporel ou une variabilité spatiale. Mots clés : Bactérie, champignon, mycorhize à arbuscules, ADN, sol, structure moléculaire des communautés microbiennes, TTGE, T-RFLP, compost, boue, amendement organique. |
E. Remon; J-L. Bouchardon; J. Joly; B. Cornier; O. Faure Accumulation et effets des éléments métalliques sur les populations végétales spontanées de trois crassiers métallurgiques : Peut-on utiliser les plantes comme bioindicateurs ? Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 313-322, 2009. @article{m_Remon2009,Il est aujourd’hui important de disposer d’outils efficaces pour évaluer la biodisponibilité et les effets écologiques des éléments métalliques des sols pollués. Dans ce contexte, la caractérisation de bioindicateurs de la qualité des sols représenté un enjeu important. Pour répondre à cet objectif, nous proposons d’étudier l’accumulation foliaire et les associations végétales de la flore spontanée. Trois sites contaminés ont étudiés. Sur deux d’entre eux, les concentrations métallique (Cr, Cu, Ni, Pb et Zn) mesurées dans les plantes sont comparables à celles de la végétation se développant en milieu naturel non contaminé. Pour le troisième, ces concentrations sont significativement supérieures. De plus, ces analyses ont permis de différencier clairement les sites au regard de la phytodisponibilité des métaux. L’étude botanique des sites contaminés indique que si la végétation paraît normale, avec beaucoup d’espèces communes, les quatre associations végétales identifiées sont néanmoins particulières, voire inédites pour trois d’entre elles. Cette observation suggère que le substrat, indépendamment de la mobilité des métaux, a un effet sur la structure des communautés végétales. L’ensemble de ces résultats montre que l’analyse classique de sol peut être avantageusement complétée par des analyses de la végétation au regard de l’estimation de la biodisponibilité des éléments métalliques et de leurs effets. Mots clés : Contamination métallique, phytodisponibilité, accumulation, phytosociologie. |
N. Ruiz Camacho; E. Velasquez; A. Pando; T. Decaëns; F. Dubs; P. Lavelle Indicateurs synthétiques de la qualité du sol Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 323-338, 2009. @article{n_RuizCamacho2009,Deux indicateurs synthétiques de la qualité des sols ont été testés dans les sites de recherche du programme Bioindicateurs de l’ADEME. Six fenêtres paysagères de 1 km² chaque ont été choisies dans le Morvan et la Normandie, de façon à représenter un gradient de l’intensification de l’usage du sol, de la forêt naturelle vers les paysages mixtes agro sylvo pastoraux et les cultures intensives. Les indicateurs s’adaptent parfaitement, permettant d’évaluer finement les divers éléments de la qualité des sols. Le GISQ analyse avec précision l’impact des usages du sol, donnant régulièrement des notes élevées à certains sols de pâturage, voire de culture, pour certains des indicateurs (chimique et physique en particulier). Une coinercie significative entre les métriques paysagères et les valeurs de divers indicateurs (coefficients de co-variation (RV) de respectivement 0,29 et 0,32 dans le Morvan et en Normandie ; p < 0,01) montre qu’une part importante de la qualité du sol est déterminée par la structure même du paysage, et non pas uniquement par le mode d’usage du sol dans la parcelle. L’IBQS se fonde sur la co-variation remarquable observée entre les paramètres chimique du sol et la composition spécifique (en 195 espèces) de la communauté d’invertébrés édaphiques (RV exceptionnels de respectivement 0,38 pour les sites de Normandie et 0,84 pour le Morvan ; significatives au seuil p < 0,001). Il sépare bien les milieux en fonction de la qualité de leur sol, les valeurs les plus logiques étant obtenues en utilisant une formule globale de l’indicateur (qui intègre les sites étudiés antérieurement en France) plutôt qu’avec des indicateurs régionaux dont le référentiel est insuffisant. Les indicateurs IBQS et GISQ sont liés et nous proposons de les utiliser dans une démarche en deux étapes : 1. Evaluer les valeurs des divers indicateurs GISQ et 2. Rechercher les groupes d’espèces indicatrices de différentes classes de valeur de chacun de ces indices pour constituer des IBQS pour chacun des 5 aspects de la qualité du sol distingués. Mots clés : Indicateur synthétique, qualité du sol, macro-invertébré, paysage, espèces indicatrice, utilisation du sol. |
D. Souguir; P. Goupil; E. Ferjani; G. Ledoigt Effets génotoxiques du Cuivre chez Vicia faba et Pisum sativum Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 339-348, 2009. @article{o_Souguir2009,La génotoxicité du cuivre a été étudiée chez la fève (Vicia faba) et le pois (Pisum sativum) en culture hydroponique. Le cuivre cause un accroissement du taux de micronoyaux dans les deux plantes. L’analyse cytologique des cellules d’extrémités racinaires montre des effets clastogéniques et aneugéniques de cet élément sur les méristèmes de racines de ces plantes. Le cuivre induit des altérations chromosomiques aux plus faibles concentrations utilisées (2,5 mM), après une incubation de 42 heures, montrant le potentiel mutagène de cet élément. Plusieurs types d’anomalies chromosomiques dans ces méristèmes racinaires. Mots clés : Aberration chromosomique, élément trace métallique, génotoxicité, méristème racinaire, micronoyau. |
P. Vernay; A. Austruy; C. Gauthier-Moussard; A. Hitmi Germination et fonctionnement du système photosynthétique des végétaux comme bioindicateurs de pollution des sols Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 349-358, 2009. @article{p_Vernay2009,Les fonctions des sols sont amoindries par les pollutions directes ou indirectes dues aux activités anthropiques. Le développement de bioindicateurs est nécessaire afin d’évaluer de manière pertinente et globale les risques associés aux pollutions d’un écosystème. La germination des graines et le suivi du fonctionnement des systèmes photosynthétiques de plantes de quatre espèces végétales cultivées sur des sols témoins et pollués ont été suivis lors de cultures sous serre. La germination est inhibée par la présence de polluants dans les sols soit au niveau de la capacité germinative qui peut être divisée par 3 soit de la vitesse de germination des graines qui peut être diminuée d’un facteur 2. Des mesures de photosynthèse nette et des paramètres de fluorescence de la chlorophylle a sont effectuées sur des plantes appartenant à des espèces au comportement tolérant, indicateur ou « excluder » (limitant l’absorption) vis-à-vis des éléments traces métalliques, cultivées pendant 2 mois sur des sols pollués. Le fonctionnement des systèmes photosynthétiques, et notamment des photosyntèmes II, est systématiquement inhibé chez les espèces utilisées. Cette étude valide la proposition d’utiliser la germination des graines et le processus de photosynthèse comme bioindicateurs de la qualité des sols. Des expérimentations supplémentaires effectuées in natura doivent permettre de calibrer ces paramètres. Mots clés : Bioindicateur, sol pollué, fluorescence chlorophyllienne, photosynthèse, germination. |
J.F. Vian; J. Peigné; R. Chaussod; J. Roger-Estrade Effets du mode de travail du sol sur les microorganismes à l'échelle du profil cultural Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 359-368, 2009. @article{q_Vian2009,Le travail du sol modifie la répartition des résidus de culture et la structure du sol et affecte par conséquent les microorganismes du sol (nombre, structure génétiques des populations) ainsi que les fonctions qu’ils assurent au premier rang desquelles la minéralisation de la matière organique. L’objectif est d’étudier l’effet de ces modifications engendrées par deux techniques contrastées de travail du sol : un labour traditionnel (LT) et un travail réduit (TR). Les variables étudiées sont la biomasse microbienne du sol (BM), le potentiel de minéralisation u carbone (Cmin) et la structure des communautés bactériennes du sol évaluée par T-RFLP. Afin de prendre en compte l’effet simultané des modifications de la structure du sol et celles de la répartition des résidus de culture, une stratégie d’échantillonnage stratifiée au sein du profil cultural a été adoptée. Pour cela, les indicateur microbiens ont été mesurés sur des mottes compactées et non-compactées (respectivement baptisées Δ et Γ) prélevées à 3 profondeurs : 0-7, 7-17 et 17-30 cm. La BM et le Cmin sont répartis de façon homogène sur la profondeur de labour pour LT tandis qu’ils présentent une stratification verticale en TR. Le niveau de tassement des communautés bactériennes est modifié également par la profondeur d’enfouissement des résidus de culture et par la structure du sol. Cependant, cet indicateur semble affecté par une variabilité spatiale importante, dont on ne maîtrise pas tous les facteurs. Les effets du travail du sol sur les communautés microbiennes mériteraient une étude plus approfondie. Mots clés : Travail du sol, structure du sol, biomasse microbienne, potentiel de minéralisation du C, structure des communautés bactériennes. |
C. Villenave; A. Oumar Ba; B. Rabary Analyse du fonctionnement biologique du sol par l'étude de la nématofaune : Semis direct versus labour sur les hautes terres près dÁntsirabé (Madagascar) Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 369-378, 2009. @article{r_Villenave2009,Les nématodes du sol possèdent des qualités multiples (abondance, diversité taxonomique et fonctionnelle, existence d’indices liés à l’état du sol) qui en font des indicateurs pertinents du fonctionnement du sol. Ils intègrent un grand nombre d’information sur l’état de la micro-chaîne trophique du sol (compartiment microbien, microfaune et mésofaune) qui est responsable de la décomposition et la minéralisation des nutriments. La nématofaune a été analysée dans un essai comparant le semi direct avec restitution des résidus de récolte, au labour avec exportation des résidus de récolte dans une rotation soja / riz sur les hautes terres de Madagascar. Les résultats obtenus durant les deux années d’étude (année en soja & année en riz) ne sont pas significativement différents pour une grande majorité de paramètres nématologiques ce qui signifie qu’à moyen terme de cette expérience (essai mis en place depuis 10 ans), les différences interannuelles liées à la culture sont très inférieures aux différences liées au travail du sol et la fertilisation. L’absence de travail du sol simultané à la restitution des résidus de récolte, ainsi que la fertilisation minérale et organique, induit une augmentation de l’abondance de la nématofaune tellurique. L’analyse de la composition de la nématofaune indique que les densités de nématodes phytophages d’une part et de nématodes omnivores et prédateurs d’autre part, sont significativement augmentées dans les systèmes en semis direct, alors que les fertilisations organiques et minérales induisent une augmentation de la plupart des groupes trophiques incluant également les microbivores (bactérivores et fongivores). L’analyse des indices nématofauniques montre que le travail du sol ainsi que l’absence de fertilisation sont aussi responsables de la simplification qualification qualitative de la micro-chaîne trophique du sol. Les systèmes en semis direct présentent une nématofaune plus complexe et moins opportuniste incluant des taxons sensibles aux perturbations contrairement au système labouré. Mots clés : Sol, nematodes, semis direct, agriculture de conservation, bio-indicateur. |
Revue Étude et Gestion des Sols – Volume 16, Numéro 3
Le programme ADEME 'Bioindicateurs de qualité des sols' : Vers le développement et la validation díndicateurs biologiques pour la protection des sols Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 145-158, 2009. |
Développement de biomarqueurs déxposition aux métaux basés sur Développement de biomarqueurs déxposition aux métaux basés sur Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 159-174, 2009. |
Étude des effets des apports de produits résiduaires organiques sur la macrofaune lombricienne en conditions de grandes cultures Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 175-186, 2009. |
Intégration de la biodiversité des sols dans les réseaux de surveillance de la qualité des sols : Exemple du programme-pilote à l'échelle régionale, le RMQS BioDiv Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 187-202, 2009. |
Utilisation et intérêts des escargots et des micromammifères pour la bioindication de la qualité des sols Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 203-218, 2009. |
ECOMIC-RMQS : biogéographie microbienne à l'échelle de la France - Etat d`avancement et premiers résultats Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 219-232, 2009. |
Sélection multicritère de bioindicateurs de la qualité des sols Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 233-242, 2009. |
Bioindication et unités (concentrations vs quantités) : Comparaison des cinétiques d`accumulation et d`élimination du Cd, Pb et Zn chez léscargot Helix aspersa Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 243-254, 2009. |
Effet dápports de composts sur la disponibilité de micropolluants métalliques et organiques dans un sol cultivé Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 255-274, 2009. |
Nouvelles avancées vers la compréhension des données biologiques Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 275-288, 2009. |
Utilisation d'un bioindicateur lipidique végétal sur le site agricole de Feucherolles : Effets de divers amendements sur les végétaux cultivés Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 289-298, 2009. |
Impact dámendements organiques sur la structure des communautés microbiennes des sols : Choix des méthodes, validation et résultats Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 299-312, 2009. |
Accumulation et effets des éléments métalliques sur les populations végétales spontanées de trois crassiers métallurgiques : Peut-on utiliser les plantes comme bioindicateurs ? Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 313-322, 2009. |
Indicateurs synthétiques de la qualité du sol Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 323-338, 2009. |
Effets génotoxiques du Cuivre chez Vicia faba et Pisum sativum Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 339-348, 2009. |
Germination et fonctionnement du système photosynthétique des végétaux comme bioindicateurs de pollution des sols Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 349-358, 2009. |
Effets du mode de travail du sol sur les microorganismes à l'échelle du profil cultural Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 359-368, 2009. |
Analyse du fonctionnement biologique du sol par l'étude de la nématofaune : Semis direct versus labour sur les hautes terres près dÁntsirabé (Madagascar) Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 16 (3), p. 369-378, 2009. |