DUNE

Les apports de métaux traces dans les sols agricoles via les engrais sont préoccupants en raison de leur risque potentiel pour l’environnement et la santé humaine.

L’objectif principal du projet DUNE (Biodisponibilité et transfert du Cadmium et des éléments traces dans le système sol-plante : cas des engrais phosphatés inorganiques) est d’améliorer notre compréhension de la biodisponibilité et de la bio-accumulation du cadmium (Cd) et des éléments traces (ET) dans les cultures.

Le projet DUNE apportera de nouvelles contraintes sur les mécanismes d’absorption et le devenir (translocation, accumulation) du Cd et des ET dans les cultures et leurs rhizosphères. Ces objectifs ne peuvent être basés que sur l’identification de la source et du mécanisme de transfert jusqu’au niveau moléculaire.

Le programme scientifique est basé sur des expériences de laboratoire, des outils de modélisation et des approches multidisciplinaires. Il ira au-delà de la méthode d’évaluation standard qui ne fournit qu’un nombre limité d’indicateurs.

La méthodologie est basée sur une approche multidisciplinaire et multi-échelle utilisant un ensemble de dispositifs expérimentaux et de plateformes analytiques de pointe. L’étude de la spéciation des éléments est basée sur un ensemble d’outils de spectro-microscopie utilisant principalement le rayonnement X, unique en France en Sciences de la Terre et de l’Environnement. Les isotopes stables du Cd offrent des possibilités supplémentaires pour retracer l’empreinte des engrais phosphatés inorganiques et l’origine des métaux dans les sols agricoles où ils sont appliqués, grâce à leur réactivité chimique et leur biodisponibilité distinctes. 

Pour atteindre l’objectif fixé, le projet mènera des activités autour de quatre axes principaux :

• Distribution dans l’environnement, spéciation traçable par isotopie et comportement du Cd dans le continuum substrat – sols – plantes.
• Rôle de l’origine et du type d’engrais phosphaté inorganique sur la disponibilité du Cd et des ET pour les plantes : bilan massique et cycle.
• Traçage du Cd issu de la fertilisation avec des engrais phosphatés dans les systèmes sol-plante : estimation du stock et du flux de Cd, et de sa spéciation dans les plantes
• Contrôle du microbiome végétal par la concentration en Cd et les engrais phosphatés, sélection de bactéries présentant une résistance au Cd et favorisant la croissance des plantes.