Thèse soutenue

Étude multi-échelle des interactions saprophages-matières organiques et de leurs implications dans le fonctionnement des humipedons de Technosols : approche fondamentale vers l’ingénierie écologique
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Auteur / Autrice : Gabin Colombini
Direction : Françoise WatteauApolline Auclerc
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences agronomiques
Date : Soutenance le 18/12/2020
Etablissement(s) : Université de Lorraine
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles (Lorraine)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire sols et environnement (Vandoeuvre-les-Nancy)
Jury : Président / Présidente : Geoffroy Séré
Examinateurs / Examinatrices : Françoise Watteau, Apolline Auclerc, Augusto Zanella, Matthieu Chauvat, Thierry Dutoit
Rapporteurs / Rapporteuses : Augusto Zanella, Matthieu Chauvat

Résumé

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Dans un contexte de dégradation des sols suite aux activités anthropiques et d’érosion de la biodiversité, la compréhension du rôle de la faune édaphique dans le fonctionnement des humipedons est d’intérêt croissant. Le développement de stratégies de réhabilitation des sols anthropisés basées sur les concepts de l’ingénierie écologique pourrait notamment s’appuyer sur les actions de transformation des matières organiques que réalisent les organismes saprophages. L’objectif de cette thèse était (i) de caractériser les fonctions écologiques réalisées par les organismes saprophages à travers la production de biostructures sur des sols fortement anthropisés et (ii) d’évaluer leur potentialité de réhabilitation des Technosols de friches industrielles. Pour cela, une démarche intégrative, basée sur le changement d’échelle spatiale, a été menée sur une friche industrielle d’intérêt. Dans un premier temps, il a été mis en évidence que les caractéristiques physico-chimiques des substrats de Technosols peuvent représenter un filtre abiotique pour la colonisation de la faune édaphique, qui se traduit notamment par l’absence de lombricidés anéciques et endogés dans les Technosols. Dans un deuxième temps, à l’échelle de l’humipedon, les résultats ont permis de montrer que la dynamique des matières organiques néoformées par la végétation dépend également de la nature du substrat utilisé lors de la réhabilitation de la friche. En effet, sous l’action des saprophages épigés, une série d’horizons ectorganiques, similaire à celle d’un Moder, s’est développée sur l’horizon technogénique des Technosols. Le terme de « Techno-moder » a ainsi été proposé pour décrire cette nouvelle forme d’humus. Les spécificités chimiques et ultrastructurales de l’horizon zOH du Techno-moder, constitué de biostructures produites par les saprophages, ont également confirmé cette proposition de classification. Pour finir, l’étude en conditions contrôlées des déjections produites par l’isopode saprophage Porcellio scaber a permis de mettre en évidence que les traits physico-chimiques des déjections dépendent du substrat composant le Technosol et de la matière organique apportée. En accord avec ce qui avait été conclu à l’échelle de l’humipedon, il semble donc que les traits des déjections produites par les saprophages épigés soient une caractéristique intrinsèque de l’écosystème, qui résulte des facteurs environnementaux caractérisant l’humipedon des Technosols. Le développement de stratégie de réhabilitation des Technosols par inoculation couplée de saprophages et de matières organiques pourrait ainsi améliorer certaines caractéristiques physico-chimiques des humipedons de Technosols tout en imposant la prise en compte des interactions spécifiques des organismes avec le substrat.