Évaluation de l’efficacité de méthodes d’ingénierie écologique visant à restaurer la fonctionnalité de sols fortement dégradés du Nord de la France

par Julie Leclercq

Thèse de doctorat en Biodiversité écosystèmes fossiles et actuels

Sous la direction de Alain Leprêtre.

Soutenue le 10-12-2015

à Lille 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord) , en partenariat avec LGCgE - Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement (laboratoire) .

mots clés

• Mulching
• Restauration écologique
• Sols -- Pollution par les métaux lourds
• Habitat (écologie) -- Fragmentation
• Reboisement
• Animaux des sols
• Écologie microbienne
• Paillage
• Litière forestière

Résumé

L’ancienne fonderie de plomb Metaleurop Nord a rejeté énormément de métaux dans l’environnement qui est très dégradé du fait de cette contamination et de la fragmentation des paysages. L’objectif principal du travail de thèse a été de s’interroger sur quel est/sont le(s) meilleur(s) aménagement(s) pour favoriser une reconnexion et une restauration d’une fonctionnalité des sols les plus contaminés sur le secteur ? Trois expérimentations ont été menées sur le terrain. La première dresse un état de la fonctionnalité de sols de parcelles anciennement boisées à travers la comparaison d’un panel de 55 indicateurs physico-chimiques et biologiques Les deux autres s’intéressent à l’influence d’un aménagement, l’une en étudiant l’influence de la composition pariétale des essences et la pollution métallique des litières, l’autre tournée d’avantage sur le processus de dégradation de la litière. L’étude de la recolonisation des milieux dégradés, à l’aide de la technique du mulching, a été réalisée à travers la mise en place d’une expérimentation sur le terrain qui a été suivie 2 ans. Les principales conclusions de ce travail en terme de préconisations sont de favoriser les plantations mixtes et les essences locales, prendre en compte les types de sol (teneurs en CaCO3, hydromorphie, concentrations en métaux…) et les exigences écologiques des essences envisagées, amender les sols avec des amendements minéraux ou organo-minéraux afin de limiter la mobilité des métaux, varier les densités de plantation afin de favoriser un maximum d’espèces, développer des zones de transition entre les milieux et accélérer le processus de colonisation via la technique du mulching.h

Titre traduit

Evaluation of the effectiveness of ecological engineering methods to restore the functionality of degraded soils of North of France

Résumé

The former lead smelter Metaleurop Nord has rejected a lot of metals to environment which is immensely degraded due to this contamination and fragmentation of landscapes. The main aim of this thesis was to ask what is / are the best layout (s) to promote a reconnection and restoration of a feature of the contaminated agricultural soils of the site "Metaleurop"? Three experiments were conducted in the field. The first gave the state of the functionality of floor formerly woodlots plots and three references (a wood, a hedge and an agricultural system) through comparison of a panel of 55 physico-chemical and biological Indicators. Two others were interested in the influence of management; one in studying the influence of the parietal species composition and metal pollution, another tour more about the litter degradation process was realized with the litterbags technique. The study of the recolonization of degraded environments, using a simple landscaping technique (mulching), was achieved through the establishment of a field experiment which was followed for two consecutive years. Main conclusions of this work in terms of recommendations are: promoting mixed plantations and local species, taking into account soil types (levels of CaCO3, waterlogging, metal concentrations ...) and ecological requirements of the proposed species, amending soils with mineral or organo-mineral amendments to limit the mobility of metals, varying planting densities to promote maximum species, developing transition zones between environments and accelerating the process of colonization through the technical mulching.