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UMR ECOSYS - Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes

Devenir des polluants

effets écotoxicologiques et qualité air-sol-eau-végétaux

Responsables : Pierre Benoit et Isabelle Lamy

Le service de régulation de la qualité des compartiments de l’environnement résulte de la fonction filtre (tampon et épuration) des polluants dans les agroécosystèmes et plus particulièrement dans les sols. Les processus d'échange et de dépôt/dégradation/stockage mis en jeu ont pour conséquence une régulation des effets écotoxicologiques des contaminants qui impacte la qualité des compartiments de l’environnement.

L’évaluation des impacts environnementaux des contaminants dans les agroécosystèmes passe par l’étude et la modélisation des processus impliqués dans le devenir des contaminants et des effets de ces contaminants sur le fonctionnement bio-physico-chimique des agroécosystèmes. Notre objectif est de développer des approches intégrées permettant de rendre compte des interactions entre les différentes composantes des agroécosystèmes, en considérant des boucles de rétroaction sol–contaminants–organismes, avec à la fois la transformation et la spéciation des contaminants dans les sols, conditionnant les atteintes portées aux plantes ou aux organismes du sol (en tant que cibles) et en retour le rôle de ces mêmes organismes (en tant qu’acteurs) sur la structure du sol et la dynamique des contaminants. Une telle approche intégrée permettra de mettre en exergue l’originalité du projet en considérant le continuum sol-plante-atmosphère dans le cadre de l’évaluation des impacts.

Les trous de connaissance actuels concernent l’effet des faibles concentrations et des durées d’exposition, et l’effet des mélanges de contaminants à long terme. Nous nous intéressons aux différentes sources de contamination issues à la fois des pratiques agricoles mais aussi aux contaminations diffuses et chroniques (dépôts atmosphériques), qu’il s’agisse des contaminants biotiques (spores, bioagresseurs, pollen) ou abiotiques (organiques et métalliques, et contaminants atmosphériques : ozone et composés azotés). Les questions transversales concernent les impacts des modes de gestion des agroécosystèmes sur la qualité des sols, de l’air et de l’eau, et sur la dynamique et les effets des contaminants dans les sols. Nous nous intéressons aux agroécosystèmes dans leur ensemble et aux différentes interactions (synergies, feedbacks) entre les compartiments sols, plantes, atmosphère et eaux sous l’influence des actions anthropiques.

ÉcoSys va contribuer à l'évaluation des risques (pression/impacts) grâce à une démarche combinant des approches qui mettent en jeu (1) des suivis analytiques de sites instrumentés, (2) la caractérisation des processus et l’évaluation des paramètres régissant la disponibilité et les effets des polluants par des études expérimentales à différentes niveaux spatio-temporels, (3) la modélisationdes interactions entre les contaminants et les organes végétaux ou les constituants du sol ou des vecteurs d’entrée dans les agrosystèmes des contaminants tels que les Produits Résiduaires Organiques par exemple, et (4) la modélisation des flux d'eaux et de contaminants en prenant en compte les déterminants de leur mobilité : propriétés des sols et des couverts, activités biologiques des sols, conditions micrométéorologiques et régime hydrique, changements climatiques, pratiques culturales et usages des sols.