Dynamique, cycle et traçage dans les écosystèmes

Les recherches menées visent à comprendre la dynamique, le cycle et les impacts des éléments organiques et inorganiques dans les différents compartiments de l’environnement (eau, sol, atmosphère). Une attention particulière est portée aux interactions entre contaminants et biota (plantes, microorganismes, homme) afin de caractériser entre autres les impacts (éco)toxicologiques. A une échelle temporelle et spatiale plus large, c’est l’évolution des sols sous diverses contraintes qui est étudiée.

Impact des contaminants sur l’homme et l’environnement

Les recherches menées dans l’équipe visent à caractériser les mécanismes bio-physico-chimiques d’(éco)-toxicité des polluants afin de pouvoir limiter les risques. L’équipe est reconnue internationalement pour ses travaux sur l’identification et le traçage des polluants métalliques et la compréhension des mécanismes bio-physico-chimiques de toxicité sur l’Homme et l’Environnement.

Nous mettons l’accent sur l’origine, le comportement, et l’impact des polluants métalliques dans le sol, l’eau, et l’atmosphère, les risques associés aux contaminants (nano)particulaires et/ou transportés par des (nano)particules. Des mésocosmes aquatiques, terrestres, et des bioréacteurs pilotes sont utilisés afin d’étudier des voies d’exposition directes (e.g. activités industrielles, dégradation de matériaux au cours de leur cycle de vie) et indirectes via les stations de traitement des eaux (épandage). Nous évaluons également les effets biologiques suite à l’exposition à des cocktails de polluants émergents, ainsi que le développement de l’antibiorésistance en présence de métaux au sein des déchets organiques.

L’impact environnemental du recyclage agricole des déchets organiques est étudié grâce à des dispositifs expérimentaux de longue durée (SOERE PRO). Ces essais agro-environnementaux pérennes, dont certains en lien avec les pays du Sud, permettent d’étudier le cycle des contaminants (in)organiques et microbiens. Le couplage entre spectroscopie et isotopie est mis en œuvre afin de mieux contraindre le cycle biogéochimique des métaux dans les sols cultivés.

Biodisponibilité et biotransformation des métaux et métalloïdes

L’accent est mis sur le rôle du biota dans le devenir des métaux et métalloïdes au sein des cycles biogéochimiques. En effet, faune, flore, minéraux et matière organique sont en action-rétroaction permanente et influent sur la dynamique des éléments qu’ils soient sous forme nanoparticulaires, de complexes organiques, ou dissous.
Les transferts sol-plante des contaminants sont étudiés et un accent est mis sur le rôle des exsudats racinaires et microbiens.
Des actions sur le silicium sont développées sur des problématiques liées à l’agriculture et les sols des pays du Sud (Liban, Inde, Viet Nam, Kenya). Les questions abordées concernent l’impact des cultures sur les réserves en Si biodisponible ou le rôle des phytolithes dans le développement des plantes soumises à des stress environnementaux (i.e. sècheresse, contaminant tel que As)

Dynamique des matières organiques et du cycle du C

Notre objectif est d’analyser et modéliser la dynamique du C le long du profil de sol, notamment de mettre en évidence et quantifier l’effet de l’interaction organo-minérale sur la stabilisation du C, les processus de transport vertical, l’impact du changement climatique (précipitations), du changement d’usage et de pratiques sur le C des écosystèmes.

Pédogenèse sous contraintes anthropiques et climatiques

Les travaux sur la pédogenèse des sols sous contraintes climatiques et anthropiques concernent les simples changements d’usage jusqu’à l’artificialisation. Les approches visent à quantifier les évolutions et les cinétiques : par pédologies de terrain ou expérimentales, modélisation, traçages isotopiques.