Des outils de mesures de la re-fonctionnalisation des sols dégradés, c’est-à-dire de leur capacité à recouvrir de la biodiversité et assurer leurs fonctions, sont nécessaires pour comparer diverses modalités de réhabilitation et choisir la plus efficiente. Cela passe par la sélection de la méthode la plus adaptée à chaque situation.
Parmi ces outils, les nématodes du sol (ou nématofaune) permettent de suivre cinq fonctions majeurs exercées par le sol. Cette méthode de bio-indication permet ainsi de suivre la re-fonctionnalisation d’un sol au cours du temps et/ou de comparer entre elles plusieurs modalités de réhabilitation, en vue de sélectionner la plus adaptée. Cet outil nématofaune dispose d’un référentiel d’interprétation dédié aux anthroposols et sols construits.
Les nématodes du sol sont des organismes pluricellulaires (métazoaires) microscopiques, très abondants et diversifiés dans les sols ; ils sont utilisés comme bio-indicateurs de l’état biologique des sols depuis les années 1990 . L’analyse de ces organismes, par une méthode normalisée (ISO 23611-4), et le calcul de différents indices nématofauniques basés sur l’abondance et la composition des communautés de nématodes, permettent d’évaluer les flux de nutriments, la stabilité du milieu ou la diversité des organismes dans le sol.
Un des verrous à la réussite des projets de réhabilitation écologique est lié à la difficulté de recréer des écosystèmes fonctionnels en partant de sols dégradés et quasi-stériles (compactés, très pauvres en matière organique, imperméables, voire pollués). Dans ces conditions, les sols présentent une activité biologique et une diversité des organismes du sol altérées. Or, les organismes du sol sont les principaux acteurs des fonctions du sol comme le recyclage des nutriments, la transformation du carbone, les régulations du cycle de l’eau ou encore la structure du sol. Des méthodologies de réhabilitation de sols dégradés à travers des pratiques de réhabilitation et de reconstruction physique des sols (bio-technosols) sont à ce jour disponibles. Cependant, l’efficience de ces techniques est dépendante des matériaux disponibles, du contexte pédo-climatique et de l’état initial des sites/sols à réhabiliter. Des outils de mesures de la re-fonctionnalisation de ces sols peuvent alors être utilisés pour établir l’état des lieux de départ et suivre la dynamique de re-fonctionnalisation de ces sols.
ELISOL environnement a validé l’utilisation de l’outil nématofaune, dans des démonstrateurs et sur sites, au cours de différents projets de recherche (BIOTECHNOSOL, APPOLINE, DANE, BIOTUBES…) et les utilise en routine pour l’évaluation de sites en cours de re-fonctionnalisation. Les résultats indiquent que diverses trajectoires de re-fonctionnalisation des sols peuvent être obtenues selon les méthodes de réhabilitation, le choix des matériaux utilisés, l’âge de mise en place et l’usage de ces sols.
Fort de ces retours d’expérience basés sur plus de 800 analyses réparties sur le territoire national, ELISOL environnement a développé des référentiels d’interprétation du fonctionnement biologique dédiés aux anthroposols (sols construits, sols déplacés sols reconstruits, sols urbains).
Ces référentiels consistent à transformer les valeurs biologiques en scores (notes de 0 à 10). Grâce à eux, chaque fonction écologique des sols suivie par l’outil nématofaune se voit attribuer un score reflétant son intensité. Chaque score donne donc une note à une fonction du sol ciblée.
Les fonctions ciblées par l’outil nématofaune sont les suivantes :
Les scores obtenus pour chacune des fonctions ciblées permettent de calculer un score global qualifiant le fonctionnement biologique du sol selon trois états : bon état, état limité, état altéré (Figure 2).
Figure 2 : Exemple de fiche de résultats de l’outil nématofaune dédiée aux anthroposols
L’outil nématofaune est adapté à la réalisation d’un état des lieux de fonctionnement biologique du sol de parcelles isolées et au suivi de la trajectoire de re-fonctionnalisation d’un site, via une analyse en chrono-séquence.
Cet outil est opérationnel, les méthodes de prélèvement sont similaires à celles des analyses physico-chimiques et ne demandent pas de qualification particulière. L’outil nématofaune vient en complément de mesures de terrain et d’analyses physico-chimiques pour caractériser l’état biologique et les fonctions portées par les organismes du sol.
Par ailleurs l’outil nématofaune peut être utilisé en association avec d’autres mesures dédiées telles qu’une mesure qu’écotoxicologie des sols utilisant le nématode C. elegans (norme ISO 10872-2010) ou de détection au niveau de l’espèce de nématodes parasites des racines réalisées par ELISOL environnement.
Exemple d’utilisation :
L’outil nématofaune a été mis en œuvre sur le site de Malbosc à Montpellier dans le cadre du projet BIOTUBES en partenariat avec la société Valorhiz. Une zone non polluée a été réhabilitée selon deux méthodes et comparée à un témoin sans intervention. La figure 3 présente les résultats de la modalité « Génie Ecologique » qui a présenté les meilleurs résultats et qui pourra ainsi être généralisée à l’ensemble du site. Ces résultats illustrent l’évolution positive d’une majorité des fonctions au cours du temps.
Figure 3 : Suivi de la re-fonctionnalisation d’un sol par l’outil nématofaune sur la période 2017-2019. Le niveau des cinq fonctions majeures, qui peuvent être estimées par la caractérisation de la nématofaune, est présenté dans ce graphique en radar. La note de 10 correspond à la valeur la plus satisfaisante. Zone rouge : le seuil critique est atteint (risque de dysfonctionnement)
Zone verte : le fonctionnement est correct
Ligne noire : les valeurs prises par l’échantillon de sol
Zone grise : le profil de l’échantillon de sol
Camille Chauvin – Cécile Villenave – Hélène Cérémonie
