Bryan et l'influence de la matière organique sur le transfert des éléments traces: apport de l'analyse des isotopes stables

FERM

Bryan

Arbalestrie

Doctorant en géochimie de l'environnement, ELIE

Qui es-tu (nom, prénom, études intérêts/passions, …) ?   

Je m’appelle Bryan Arbalestrie et je suis diplômé de la Faculté des Bioingénieurs (AgroLouvain) à l’UCLouvain depuis 2020. Cette même année, je me suis lancé dans un doctorat en géochimie de l’environnement où je travaille principalement sur l'influence de la matière organique sur la dynamique des éléments traces dans les agroécosystèmes. 

Quel master as-tu réalisé ? 

Sciences et technologies de l’environnement.  

Quel est l’intitulé et l’objectif de ton mémoire/doctorat ? 

Mon projet de recherche vise à améliorer les connaissances sur le rôle de la matière organique du sol ou les matières organiques exogènes (fumier et compost) sur la mobilité et la disponibilité des éléments traces dans le système sol–plante dans des sols contaminés (naturellement ou à cause des activités anthropiques) ou non. Afin d’y parvenir, j’utilise des outils de traçage géochimique puissants et innovants, à savoir les isotopes stables et les terres rares. 

Pourquoi avoir choisi de faire un mémoire/doctorat en relation avec les Fermes Universitaires et qu’est-ce que cette collaboration t’as apporté ? 

La collaboration avec les Fermes Universitaires me permet d’avoir accès à des parcelles et des technologies agricoles de pointe pour réaliser mes expériences dans le meilleur cadre possible. Cela me permet de tester des modalités souhaitées tout en restant dans des conditions proches de la réalité. 

Pour conclure… un mot pour l’équipe des Fermes ? 

Merci aux membres de l’équipe pour leur disponibilité et leurs connaissances. 

 

Envie d'en savoir un peu plus sur le projet ? 

Les éléments traces constituent des éléments chimiques, essentiels ou non, à faibles concentrations dans l’environnement, tels que le cuivre, le zinc, le plomb ou le cadmium. Dans les agroécosystèmes, comprendre leur transfert depuis le sol vers la plante est fondamentale au vu des enjeux sanitaires qui en découlent, tant pour des questions de contaminations que de carences nutritionnelles. La matière organique constitue un levier à travers son rôle potentiel dans leur rétention.

Le principal challenge de cette recherche réside dans les faibles concentrations et flux de ces éléments, limitant la réalisation des bilans précis. Pour pallier cette contrainte, il est proposé d’utiliser un outil innovant dans le traçage des transferts géochimiques : l’isotopie stable des éléments traces (cuivre, zinc, fer et plomb). En effet, ces éléments présentent un changement de signature isotopique lors du prélèvement de l’élément par la plante et lors de sa fixation sur la matière organique.

L’objectif de ce projet est donc de suivre les signatures isotopiques après application de différentes matières organiques (fumier, compost et restitution de couvert) pour évaluer le devenir des éléments traces en champs (centre de Marbaix, UCLouvain). Ce suivi est réalisé dans le sol, la solution de sol et les différents organes de la plante (orge de printemps et maïs) et les mesures sont effectuées à l’ULB (collaboration avec Nadine Mattielli).

Une étape préalable de purification des éléments, nécessaire pour l’obtention de données de qualité, a montré des rendements de 98-99 %. Des tests réalisés sur le sol, la solution du sol et la plante ont montré des différences de signatures isotopiques pour le fer, le cuivre et le zinc. Ceci nous conforte dans l’utilisation de tels éléments comme traceurs géochimiques pour les modalités testées (différentes signatures selon l’application ou non de matière organique). Par ailleurs, la nature du sol présente des signatures spécifiques, notamment selon la minéralogie (présence d’oxydes) ou le degré de contamination. Cette observation permettra d’évaluer la pratique culturale à conseiller selon les caractéristiques du sol. La suite des analyses isotopiques se poursuivra fin 2022 et début 2023.