Contacts : Noureddine Bousserrhine, Rachid Dris, Didier Techer

Cette action se décline en 3 sous-actions :

A – Développement de nouveaux bio-indicateurs de l’état des ouvrages, de leur fonctionnement et de leur performance

B – Couplage microplastiques / pneus / screening sur un gradient de sites

C – Caractérisation de la végétation et indicateur de biodégradation

A – Développement de nouveaux bio-indicateurs de l’état des ouvrages, de leur fonctionnement et de leur performance

Contexte

Si les approches conventionnelles de diagnostic des ouvrages consistent, la plupart du temps, en une caractérisation physico-chimique du sol – texture et paramètres pédologiques, détermination des teneurs totales de certains contaminants ciblés, parfois associée à des essais de lixiviation/extraction séquentielle pour évaluer leurs répartition et mobilité – ces méthodes s’avèrent relativement limitées pour apprécier les impacts environnementaux de cette contamination, qui demeurent de fait assez mal appréhendés. Elles ne permettent pas non plus de prédire l’évolution du fonctionnement du système et donc de sa performance hydrologique et épuratoire dans le temps et dans l’espace.

Objectifs et résultats attendus

• introduire des approches innovantes et pluridisciplinaires pour la caractérisation de la qualité et les performances épuratoires des sols d’ouvrages par des approches biologiques, biochimiques, microbiologiques et écotoxicologiques en explorant l’utilisation de bio-indicateurs.
• Tester la pertinence de ces indicateurs et leur applicabilité à différents sites d’étude des observatoires OPUR, OTHU ou ONEVU.

B – Couplage microplastiques / pneus / screening sur un gradient de sites

Contexte

Peu d’études s’intéressent aux microplastiques dans les sols urbains. La thèse de Max Beaurepaire dans la phase 5 d’OPUR a étudié la présence de plastiques dans un sol d’ouvrage d’infiltration, avec pour la première fois l’étude sur un même site des microplastiques, particules de pneus et macroplastiques. Ce travail a démontré sur ce sol au bord d’une autoroute à forte fréquentation que les particules de pneus représentent la majorité de la masse de pollution plastique, mais ces résultats ne peuvent être extrapolés à l’ensemble des sols urbains.

Objectifs

• investiguer sur plusieurs sites à typologie différente, les plastiques sur l’ensemble du continuum de taille (micro et macroplastiques) et de polymères (microplastiques classiques et particules de pneu).
• étudier la pollution plastique au-delà du polymère avec des approches de criblage non ciblé et d’analyse écotoxicologique (cf actions R1.2.2 et R1.2.3).

Résultats attendus et retombées

Cette étude permettra de répondre de manière précise et complète à la question de l’impact de la pollutions plastique sur les sols urbains. De plus, les activités causant le plus d’impact pourront être priorisées. Ainsi, la pertinence du déploiement de différentes mesures de réduction ou de prévention pourra être jugée et discutée.

C – Caractérisation de la végétation et indicateur de biodégradation

Contexte

Un consensus émerge sur le rôle « structurant » de la végétation dans le fonctionnement écologique des ouvrages de gestion à la source des eaux pluviales, le développement racinaire modifiant les flux de matière et d’énergie dans les sols/substrats et modulant la diversité et l’activité des microorganismes.

Les processus bio-physicochimiques résultant des interactions entre plantes, substrats et microorganismes sont susceptibles d’impacter le devenir des contaminants préalablement accumulés dans les substrats, modifiant leur spéciation et leur mobilité, et pouvant favoriser leur bioaccumulation ou leur biodégradation.

La caractérisation de l’activité cellulolytique résultant de l’activité des décomposeurs (bactéries, champignons) dans les sols est fréquemment utilisée comme indicateur de l’oxydation biochimique des substances organiques, permettant une évaluation intégrative des fonctions écologiques du sol et de l’intensité des processus microbiologiques associés. Appliqué aux sols/substrats d’ouvrages de gestion à la source, ce principe permettrait de disposer d’un outil de diagnostic complémentaire à l’étude de la trajectoire écologique des communautés végétales des ouvrages.

Objectifs

1. proposer un cadre méthodologique visant à caractériser la « trajectoire écologique » des communautés végétales composant différents ouvrages de biofiltration.

1. évaluer les potentialités du test des bandes de coton (peu intrusif et à moindre coût) à rendre compte de l’activité de dégradation de la cellulose comme « proxy » de la dégradation de la MO.

Résultats attendus

• sélection d’indicateurs généraux de la structure et du fonctionnement des écosystèmes végétalisés, complétés par une sélection de traits fonctionnels pouvant être mesurés aux niveaux foliaires et racinaires et permettant de rendre compte de l’influence de la diversité des couverts végétaux sur les fonctions écosystémiques attendues au sein des ouvrages
• une meilleure compréhension des relations entre diversité fonctionnelle des communautés végétales/trajectoire écologique et conséquences potentielles sur le fonctionnement des ouvrages
• évaluer l’applicabilité du test des bandes de coton sur les mêmes ouvrages, et évaluer les possibilités d’analyse d’image des caractéristiques des « spots » de colonisation/dégradation microbienne observable sur les bandes de coton comme « proxy » de la diversité microbienne des sols des ouvrages.
• objectiver les liens entre diversité fonctionnelle des communautés végétales/trajectoire et/ou stratégies écologiques des couverts végétaux, activités cellulolytiques au niveau des sols et des variables physicochimiques et valider certains indicateurs caractéristiques de la végétation et de l’activité de dégradation.

Description détaillée de l’action