Offre de doctorat : Etude de la biodiversité et des interactions biotiques et fonctionnelles dans des sols fortement anthropisés

Contexte - Suite à des usages intensifs d’origines industrielles, urbaines, voire agricoles, des surfaces considérables de sols sont dégradées, voire contaminées et sont délaissées. Par ailleurs, la demande croissante d’utilisation des sols pour des besoins de production autre qu’alimentaire (biogaz, fibres, biochar...) a conduit à considérer la requalification de sites et matériaux délaissés comme une ressource pour la production de biomasse à usage industriel (projet LORVER, 2012-2017). Cependant, les usages et les perturbations des sols peuvent conduire à des modifications de leurs propriétés physico-chimiques et biologiques, et des services écosystèmiques qu’ils peuvent rendre. Ainsi l’usage des sols quel qu’il soit nécessite une prise en compte de l’impact de cet usage sur la qualité du sol, qui est définie comme sa capacité à remplir ces fonctions. Parmi les services rendus et fonctions des sols, l’évolution de la  biodiversité est souvent peu considérée, et prend rarement en compte ses différentes composantes (faune, microflore, algues..). Ainsi la restauration des sols et la croissance des plantes pourraient favoriser la biodiversité sur des sites initialement dégradés, mais la mise en place de monocultures  pourrait également la limiter.

Objectif - Les objectifs de la thèse seront de prendre en compte la biodiversité et les interactions biotiques et fonctionnelles dans les sols fortement anthropisés, que peuvent être les terres délaissées, contaminées ou non, ou qui font l’objet d’une restauration ou d’une requalification pour la production de biomasse non alimentaire.

La thèse devrait porter sur l’étude couplée d’organismes du sol souvent étudiés isolément, microflore bactérienne, champignons (mycorhiziens ou non), faune, algues.

Dans une première phase exploratoire, ces organismes ou leurs signatures moléculaires seront déterminés dans différents sols ou matrices, mis en œuvre dans le projet LORVER ou d’autres matériaux d’intérêt tels que des sols de friche, plus ou moins anciens, plus ou moins contaminés. Cette approche vise à caractériser la biodiversité de ces groupes taxonomiques sous contraintes anthropiques et d’identifier les co-occurrences possibles permettant de suspecter des relations fonctionnelles étroites, d’ordre trophique notamment si l’on considère la structure fonctionnelle des communautés de collemboles (représentants de la mésofaune plus particulièrement considérés dans la thèse a priori).

Dans une seconde phase, la thèse aura pour ambition d’aborder la question de la complémentarité de ces groupes dans la réalisation d’issues fonctionnelles qui pourraient être : la production de biomasse végétale, la dégradation de la matière organique, le cycle biogéochimique d’éléments chimiques. Cette phase expérimentale nécessitera de mettre en œuvre des microcosmes contenant un matériau délaissé, éventuellement stérilisé, inoculés ou non avec les micro-organismes étudiés lors de la première partie (bactéries, champignons, algues, collemboles) selon une combinaison à définir permettant d’identifier idéalement la vertu fonctionnelle découlant des associations. Le choix de ces organismes parmi ceux étudiés sera déterminé en fonction des résultats de la première partie de la thèse.

Laboratoires impliqués :

- LIEC, UMR 7360 CNRS-Université de Lorraine, boulevard des Aiguillettes, 54506 Vandoeuvre-les-Nancy cedex (France)

- LSE,  UMR     INRA-Université de Lorraine, 2, avenue de la Forêt de Haye, 54501 Vandoeuvre-les-Nancy (France)

- Centre de recherche public Gabriel Lippman, Département Environnement et Agro-biotechnologies
41, rue du Brill, 
L-4422 BELVAUX (Luxembourg)

Encadrants :

Corinne Leyval, DR CNRS au LIEC, HDR (directrice de la thèse)

Apolline Auclerc, MdC au LSE (co-directrice)

Lucien Hoffman, CRP Gabriel Lippman (co-directeur)

Financement : le financement du doctorant sera assuré par le programme LORVER. Le fonctionnement sera pris en charge par les partenaires du projet (LIEC, LSE, CRP Gabriel Lippman)

Profil souhaité : connaissances en biologie de l’environnement, microbiologie-biologie moléculaire, écologie, science du sol

Date de démarrage de la thèse : été 2014