MOM 2012-2014 : Mise au point d’un protocole de restauration de la biodiversité végétale sur sites dégradés

MOM 2012-2014 : Mise au point d’un protocole de restauration de la biodiversité végétale sur sites dégradés

Projet porté par Solicaz

Partenaires : PTMG Guyane, Opérateurs miniers SMSE et Equateur.

La richesse en or du sous-sol de la région guyanaise associée à un accroissement démographique extrêmement rapide génèrent une augmentation de la déforestation qui entraîne chaque année une perte de patrimoine de la seule forêt primaire que l’Europe possède. L’augmentation de la valeur actuelle de l’or risque d’accélérer cette déforestation. L’orpaillage touche plus de 20 000 hectares de forêts comprenant des concessions officielles et de plus en plus d’exploitations clandestines.

Dans le cadre de la protection du patrimoine forestier exceptionnel de ce département, il est donc important d’accompagner le développement de cette filière par des recherches sur une gestion durable, conciliant production et services environnementaux.

Dans un milieu aussi perturbé que celui d’une mine après exploitation, le sol a perdu tout son potentiel de fertilité tant au niveau des éléments nutritifs qu’au niveau de sa capacité à en fabriquer (plus de matière organique et plus de microorganismes capables de transformer cette matière organique). Dans ces conditions, il parait difficile de revégétaliser un site sans de gros apports d’intrants et sans de gros travaux d’implantation.

L’objectif de ce projet est de restaurer la biodiversité végétale ainsi que la fertilité des sols (qualité des sols) à partir d’espèces potentiellement fixatrices d’azote décomposent en plusieurs objectifs opérationnels:

–            Favoriser l’installation de symbioses efficientes entre le microorganisme et la plante hôte associée;

–            Réaliser un pré essai de revégétalisation sur site minier en fin d’exploitation afin de tester la capacité de recolonisation des différentes d’espèces;

–            Faire un état initial de la « qualité » des sols avant revégétalisation via l’utilisation de bio indicateur de leur fonctionnement biologique (Schimann et al. 2012).

Consulter le rapport

ministere outre mer gptm

Programme PO-FEDER NIANT 2010-2013: Nitrification Anaérobie Tropicale

Programme PO-FEDER NIANT 2010-2013: Nitrification Anaérobie Tropicale

Porté par Solicaz.

Partenaires : UMR ECOFOG de Kourou, LEM de Lyon (UMR 5557, Université Claude Bernard1, Franck Poly, CR1, CNRS).

Ce projet a été soutenu et financé par l’Europe.

Objectif du projet : La  mise en évidence d’une nouvelle voie biochimique de la formation de nitrate caractéristique du milieu tropical pouvant être utilisé comme bio- indicateur de la qualité des sols.

Cette nouvelle voie biochimique de nitrification se réalisant en milieu anaérobie pourrait être à l’origine des quantités de nitrate que l’on trouve dans les sols de Guyane et qui aujourd’hui sont inexpliquées par des mesures classiques de nitrification (Schiman et al 2008).

Parce que les nitrates assurent à 50% la nutrition azotée des plantes, le processus de nitrification anaérobie que l’on se proposait de mettre en évidence et d’en étudier ses caractéristiques d’expression, pouvait être un bon candidat à la bio-indication de la qualité du sol. Cet indicateur, caractéristique des milieux tropicaux devait ainsi rendre plus performantes les études menées par notre entreprise. Cet investissement est une garantie pour l’avenir pour assurer des expertises fiables sur les impacts des activités humaines sur la qualité des sols mais également de façon plus globale sur les services rendus par les écosystèmes.

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Projet PO Feder 2008-2013 GUYASIM porté par le CIRAD

Projet PO Feder 2008-2013 GUYASIM porté par le CIRAD

Partenaires : UMR Ecofog Kourou, collaboration scientifique Solicaz

 

Dans une approche systémique d’évaluation des services, la stratégie proposée dans ce projet a reposé sur le principe que l’évaluation de l’ensemble des services rendus par écosystème donné peut être appréhendée par une évaluation des fonctions de soutien nécessaires à leur maintien. Les fonctions de soutien ciblées sont celles liées aux cycles biogéochimiques du C et du N dans les sols, considérées comme des fonctions clefs (fonctions microbiennes de respiration potentielle, dénitrification potentielle, nitrification potentielle, ratios de ces fonctions). La mesure de ces fonctions clefs utilisées comme bio-indicateurs de la qualité des sols (dans son fonctionnement microbien) dans les écosystèmes forestiers naturels de référence donne une image de leur « potentiel écologique » dont la variation peut être alors évaluée dans des systèmes modifiés, ici des forêts exploitées à différents niveaux d’intensité ainsi que des forêts converties en zones agricoles.

La respiration potentielle est prise comme proxy de la capacité biotique du sol (biomasse microbienne active que peut contenir un sol, caractéristique de ce sol).

Les ratios de fonctions N2O/CO2 et NO3/CO2 sont étudiés comme indicateurs du niveau de diversification de la communauté microbienne dans un système à l’équilibre (% de dénitrifiants et de nitrifiants dans la communauté microbienne totale). Pour les systèmes perturbés ils représentent l’état d’équilibre à atteindre par une comparaison «systèmes non perturbés» vs «systèmes perturbés». Le ratio NO3/CO2 représente également la stratégie de la forêt dans sa capacité à pouvoir fournir du nitrate.

Les forêts exploitées : Les forêts sur sols argileux, et argilo-sableux ont une bonne capacité à se régénérer suite à une exploitation forestière. Il serait donc possible d’envisager un deuxième cycle d’exploitation une fois les équilibres biogéochimiques atteints. En revanche, les forêts sur sols sablo-argileux  sont beaucoup plus fragiles et un deuxième cycle mettrait certainement en péril leur capacité de régénération. Les forêts sur sols argilo-sableux et argileux ont donc de meilleure capacité de résilience que les forêts sur sols sablo-argileux.

Les forêts après changements d’usage : Les résultats ont montré qu’il est encore très difficile de généraliser l’impact de différents changements d’usages de la forêt sur la qualité biologique des sols et d’en faire une cartographie. En effet, pour une même type de changement d’usage, des différence peuvent être observées en fonction de la pratique employée. Des études complémentaires sont donc nécéssaires afin de pouvoir bénéficier de vraies situations comparatives : même type d’usage des terres avec pratique de déforestation identique sur différents types de sols, différents types d’usages avec pratique de déforestation identique sur un même type de sol…

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Projet PO Feder 2008-2013 GUYASIM porté par le CIRAD

Projet PO-FEDER QUALISOL 2007-2013 porté par CNRS UMR 8172 ECOFOG

Partenaires : EMBRAPA et INPA Manaus, UMR Ecofog Kourou, collaboration scientifique de Solicaz.

Ce projet visait à développer des outils de caractérisation de la qualité des sols tropicaux Guyanais abordée via l’expression de fonctions microbiennes bio-indicatrices, fonctions clefs liées aux cycles du C et du N dans les sols (respiration, dénitrification, nitrification).

L’objectif de ce projet était :

–       De développer des bio indicateurs génériques pour la mise au point d’un jeu d’outils d’aide à la décision en matière de gestion des terres et de leurs changements d’usages. Les enjeux pour la prochaine décennie sont en effet très importants en Guyane en termes d’accès au foncier et d’aménagement du territoire (délimitation de nouvelles zones minières, zonage agricole et mise en valeur de nouvelles zones de production à partir de zones forestières….) dans un contexte de forte pression foncière (doublement de la population Guyanaise d’ici 20 ans).

–       De renforcer la coopération scientifique entre la Guyane et le Brésil par la mise en commun de dispositifs expérimentaux et des échanges académiques visant à favoriser la formation de jeunes chercheurs (une doctorante UAG d’origine Brésilienne financée par le FSE et impliquée dans le projet).

D’un point de vue plus opérationnel, la stratégie employée a consisté dans un premier temps en une évaluation de la qualité des sols sur la plus large gamme possible de forêts naturelles différant par leur type de sols, leur niveau de fertilité et de pluviométrie (gradient géographique allant de la Guyane au Brésil Amazonien) afin de disposer d’une « référentiel de calage». La méthode a été testée, dans un deuxième temps, dans des situations dites « perturbées » (conversion forêt/zone agricole, activités minières) afin d’évaluer les différents niveaux de finesse et de sensibilité des indicateurs pouvant être obtenus sur des gradients de perturbations.

Les résultats obtenus ont permis de répondre avec succès aux objectifs fixés : création d’un jeu d’outil d’aide à la décision, pour de la prestation de service auprès des différents acteurs locaux (Région, DAF, ONF, ASP, EPAG…) et privés.

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Impact de l’exploitation de la biomasse sur le potentiel écologique de la forêt naturelle en Guyane: approche par les bio-indicateurs microbiens, 2011-2012

Impact de l’exploitation de la biomasse sur le potentiel écologique de la forêt naturelle en Guyane: approche par les bio-indicateurs microbiens, 2011-2012

Porté par l’ONF Guyane.

financé par l’ADEME (2011)

Partenaires : UMR ECOFOG, Kourou, collaboration scientifique de solicaz

Les mesures de résistance (diminution de l’intensité par rapport au sol témoin) de trois fonctions bio-indicatrices clés du sol présentant des sensibilités différentes aux facteurs du milieu ont été réalisées afin d’analyser l’impact de différentes méthodes d’exploitation forestière à vocation bois énergie sur le potentiel écologique de la forêt naturelle (i.e. sa capacité à assurer l’ensemble de ses services).

Les bio-indicateur étudiés étaient la respiration (utilisée comme proxy de la biomasse microbienne active du sol), la denitrification, le ratio dénitrification/respiration (utilisé comme indicateur du niveau de diversification de la communauté active du sol) et la nitrification (fonction clef ayant un impact sur la disponibilité en azote du sol et donc sur la productivité primaire).

L’ensemble des résultats obtenus a mis en évidence:

–          Un effet marqué de la saison sèche sur le potentiel écologique de l’écosystème non perturbé se traduisant par une baisse importante de la capacité biotique des sols et une modification de structure de la communauté microbienne globale de ces sols. Néanmoins, le système naturel présente une bonne capacité de résilience tant au niveau de ses fonctions qu’en terme de structure de communauté microbienne globale. Cette capacité de résilience pourrait avoir un rôle déterminant dans le maintien des cycles biogéochimiques à l’équilibre et, en particulier, celui de l’azote.

–           Un impact de l’exploitation forestière sur le potentiel écologique de l’écosystème avec des effets différents selon la méthode employée.

Le potentiel écologique de l’écosystème naturel est moins altéré par la méthode d’exploitation dirigée. Néanmoins, des études complémentaires sur la capacité qu’auront ou non ces systèmes modifiés à récupérer leurs fonctions (résilience) sont nécessaires afin de vérifier que les niveaux de résilience atteints sont suffisants pour assurer un maintien des cycles biogéochimiques à l’équilibre.

Consulter le rapport

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