Contribution de la faune du sol au fonctionnement et à l'évolution des Technosols, Contribution of soil fauna to the functioning and the evolution of Technosols

Benjamin Pey

Description

Sous la direction de Christophe Schwartz, Jérôme Cortet
Thèse soutenue le 17 décembre 2010: INPL
Les Technosols ont des propriétés et une pédogenèse influencées par des matériaux technogéniques qui les constituent. Le modèle expérimental de Technosol construit a été choisi et résulte de l’utilisation délibérée de matériaux technogéniques au sein d’un profil. L’objectif scientifique est d’évaluer la contribution de la faune du sol aux processus impliqués dans le fonctionnement et l’évolution des Technosols. Des expérimentations en laboratoire (cosmes) et en conditions climatiques réelles (lysimètres, parcelles) ont été menées de l’échelle ultrastructurale à celle du pédon. Les résultats indiquent que (i) le Technosol construit est un support de vie de la faune, (ii) le modèle d’ingénieur de l’écosystème : Lumbricus terrestris, par la création de macroporosité et par ses structures biogéniques contribue à sa structuration, son agrégation et à la décomposition de sa matière organique, (iii) lorsque plusieurs groupes d’organismes assurant des fonctions différentes sont associés, des effets sont mesurés majoritairement sur la décomposition de la matière organique. La forte disponibilité des ressources du Technosol autorise la présence de la faune mais masquent en partie ses effets et inhibent les interactions faunistiques qui auront un effet sur les fonctions des sols. Un modèle d’évaluation de l’effet de Lumbricus terrestris sur la macroporosité est proposé. En termes de génie pédologique, un projet de modèle d’aide à la décision résulte des acquis scientifiques. L’inoculation de la faune contribuerait ainsi à initier des mécanismes d’évolution des sols et à les accélérer
-Technosol
-Faune du sol
-Pédogénèse
-Fonctionnement du sol
-Lumbricus terrestris
-Diversité fonctionnelle
-Bioturbation
-Génie pédologique
Technosols are soils whose properties and pedogenesis are influenced by technical materials which take part in their constitution. The experimental model used here is a constructed Technosol which is deliberately composed of technical materials in a soil profile. The scientific objective is to evaluate the contribution of soil fauna to processes implied in soil functioning and evolution. Experiments in laboratory (cosms) and in climatic conditions (lysimeters, field) are conducted from ultrastructural scale to soil profile scale. Results indicate that (i) constructed Technosol can support soil fauna, (ii) the model of ecosystem engineer: Lumbricus terrestris, by macroporosity and by stables biogenic structures, contribute to the structuration, the aggregation and the decomposition of organic matter of the Technosol, (iii) when several groups of organisms implied in differents soil functions are used, effects are observed on organic matter decomposition. The huge availability of resources in the Technosol allow the presence of soil fauna but its effects and reduce soil fauna interactions which can have effects on soil functioning. A model whose objective is to evaluate effect of Lumbricus terrestris on macroporosity is proposed. In terms of soil engineering, a project of decision support model results of scientific experiences. Soil fauna inoculation in soil engineering could contribute to initiate and accelerate mechanisms of Technosol evolution
-Technosol
-Soil fauna
-Pedogenesis
-Soil functioning
-Lumbricus terrestris
-Functional diversity
-Bioturbation
-Soil-engineering
Source: http://www.theses.fr/2010INPL090N/document

Sujets

• Microfaune
• Pédogenèse

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 142
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 8 Mo

Extrait

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INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE
ECOLE DOCTORALE : Sciences et Ingénierie des
Ressources, Procédés, Produits, Environnement

Laboratoire Sols et Environnement

THÈSE en sciences agronomiques
Présentée et soutenue publiquement le 17/12/2010

Par

Benjamin PEY

Contribution de la faune du sol
au fonctionnement et à l’évolution des
Technosols

Directeur de thèse : Christophe SCHWARTZ, Professeur, INPL/ENSAIA
Co-directeur de thèse : Jérôme CORTET Maître de conférences, INPL/ENSAIA

Composition du jury :

Président du jury (Examinateur) : Jean-François PONGE Professeur, CNRS/MNHN
Rapporteurs : Jean-Michel GOBAT Professeur, Université de Neuchâtel, Suisse
Christian WALTER Professeur, Agrocampus Ouest
Membre invitée : Isabelle FEIX Ingénieur ADEME

2 Remerciements
Résumer trois années de relations humaines en quelques lignes de textes figés est une
tâche au moins aussi délicate que de synthétiser les résultats d’une thèse par un
manuscrit. Qu’elle soit citée ou pas dans la liste qui va suivre, je souhaite exprimer mes
sincères remerciements à toutes les personnes qui de près ou de loin ont contribué à me
faire avancer tout au long de ce chemin. Aujourd’hui grâce à eux, j’ai la fierté de vous
présenté mon travail. Mais vous l’avez compris, cela ne s’arrête pas à ces mots et
j’espère que chacun a pris la mesure de ma reconnaissance.
Tout d’abord, je souhaite vivement remercier Christophe SCHWARTZ et Jérôme
CORTET, qui m’ont tous deux fait confiance lors de la construction de ce projet de thèse.
Si je dois garder une image forte de chacun, je dirais que Christophe par son amour des
sciences du sol m’a formidablement convaincu de poursuivre l’expérience commune que
nous avions à l’ENSAIA par la thèse. J’ai aussi beaucoup appris de sa rigueur (parfois un
peu extrême) et ces qualités humaines : disponibilité, bonne humeur communicative et
bien d’autres... Je ne remercierais jamais assez Jérôme de m’avoir fait découvrir le
monde merveilleux de la faune du sol qui je crois est un des domaines de la science du
sol qui présentent les défis les plus passionnants dans les prochaines années. Je le
remercie aussi pour son amabilité et son ouverture d’esprit, qualités rares et précieuses.
Je suis également très touché du fait que mes directeurs de thèse m’ont toujours projeté
sur le devant de la scène dans les congrès, dans les réunions en mettant en valeur mon
travail, opération que mon esprit trop cartésien a eu parfois du mal à faire. Merci à eux
pour tout cela et bien d’autres choses qui me permettent d’assumer aujourd’hui un
solide statut de chercheur et plus simplement de jeune étudiant fan de l’olympique
lyonnais.
Je poursuivrai en remerciant les autres membres de mon jury : Jean-Michel GOBAT,
Christian WALTER, Jean-François PONGE et Isabelle FEIX pour avoir pris le temps de
lire mon travail et de l’avoir jugé.
3 Je tiens à exprimer ma gratitude à Antonio BISPO qui m’a suivi tout au long de mon
parcours et mis en relief mon travail au sein des problématiques de l’ADEME. Ensaien lui
aussi, je le remercie pour son contact facile. Je remercie également tous les membres de
mon comité de pilotage, Johanne NAHMANI, Christophe ROBIN et plus
particulièrement Geoffroy SERE, qui m’a convaincu (avec Sophie GUIMONT) de
m’engager en thèse. Mais je voudrais également le remercier pour son aide précieuse
d’hydrogéologue, sa disponibilité et son optimisme (et aussi sa thèse qui m’a fortement
inspirée).
Un grand merci à Jean-Louis MOREL pour m’avoir hébergé au LSE, structure à son
image, entreprenante et énergique. Mais au-delà de cela, je voulais remercier cet homme
de principes à l’horizon scientifique infini qui a aussi contribué à me faire découvrir les
sciences du sol.
Je souhaite également remercier l’ensemble des acteurs du LSE. Merci à François
BARTOLI, génie de la physique du sol et à Françoise WATTEAU génie de
l’ultrastructure pour m’avoir transmis une part de leur immense savoir sur l’agrégation
des sols et leur capacité d’écoute et leur gentillesse. Merci à l’équipe technique toute
entière, et notamment à Stéphane COLIN pour avoir passer des heures à construire ces
foutus cosmes en PVC (t’inquiètes pas, ça va faire une super publi !) et à extraire 1,5
tonne de sol, à Alain RAKOTO pour un aller-retour à Bondy (Discobitch !), à Adeline
BOUCHARD pour sa patience devant mes centaines de questions, à Jean-Claude BEGIN
pour ces discussions sur l’ASNL, à Romain GOUDON pour avoir broyé mes sols avec une
efficacité inégalée et à Bernard COLIN pour la paille de sa ferme. Comment ne pas
remercier aussi tout l’équipe du GISFI, Noële RAOULT et les vidanges de bonbonne à la
main (hé oui, les pompes sont arrivées après !), Lucas CHARROIS (désolé pour le
tamisage à la pelle sous la neige) et Cindy MESSENA. Une immense reconnaissance à
Stéphanie OUVRARD, qui a assuré mes analyses en chromato et à Catherine SIRGUEY
(toujours avec le sourire !) pour ces conseils sur l’ICP. Merci également à Thibault
STERCKEMAN pour ces conseils sur le cadmium, au soutien récent de Pierre LÉGLIZE,
de Sophie LEGUÉDOIS et d’Elodie CHENOT. Merci à tout le secrétariat, Séverine
BONENBERGER, Liliane LAURENT, Isabelle SLOTA et plus récemment Sylvia
LHUILLIER.
4 J’exprime toute ma gratitude à Robert JOUSSEMET et toute l’équipe du STEVAL, Yvan
CAPOWIEZ sans qui je n’aurais pas de tomographie, Marko DEBELJAK pour m’avoir
initié à la modélisation, Eric BLANCHART pour ces conseils sur les turricules, Mickaël
HEDDE pour ses conseils, ces concepts sur la diversité et sa thèse dont je me suis (très !)
fortement inspiré, Paul Henning KROGH, Daniel CLUZEAU, Kevin R. BUTT et ses EIU,
Kam-rigne LAOSSI, Sébastien BAROT, Aude THIERY, Charline FREYBURGER.
Un immense merci aux stagiaires que j’ai encadré ou qui ont contribué à alimenter ma
thèse : notamment Kevin CHEYNIER et Lénaïc MIGNOT avec qui nous avons poussé à
l’extrême la résistance humaine en expériences de cosmes mais aussi Gilles GRISARD,
Emilie GUERET, et Eugénie SY.
Comment ne pas remercier mes compagnons d’aventure, David COINCHELIN (le
fameux Alain V…), Fabien LAURENT (ultime man) mon frère, Christophe BARNIER (le
non moins fameux Barbiche), Lucie LOVY (biopower) pour son écoute et ses principes,
Jean-Marc CUSTOS (maisouestdoncornicar) pour sa zénitude, Sophie RAOUS (enfin je
sais toujours pas si elle est au LSE), et tous les autres Marie-France MONSERIE (un
sucre), Frédéric REES (Childeric), Hermine HUOT, Nouhou SALIFOU, Jérôme
PERRIGUEY (perrigouse), Clémence LEFORT, Asmaa BIAZ, Valérie GUJISAITE,
Romain BARBAROUX, Bruno SIMON, Annabelle TEIXIDO, Elena MOLINO, Aida
BANI, et Ouafae EL HAMIANI.
Je remercie aussi tous mes amis, ceux de Lyon et ceux de l’ENSAIA qui m’ont toujours
écouté jusqu’au bout quand ils me demandaient sur quoi je travaillais. Un grand NON
remerciement à ce foutu mal dos qui m’aura gâché le plaisir de cette dernière année de
thèse. Le mot