Proposition de stage de Master 2 «Microbiologie» ou «ACE

 Proposition de stage de Master 2 «Microbiologie» ou «ACE» : Influence d’une espèce graminéenne prairiale, Holcus lanatus, sur les communautés bactériennes du sol dans un contexte de variations de durée d’engorgement en eau et pour différentes modalités de restauration de sols prairiaux. Contexte. L’estuaire de la Seine qui s’étend de Rouen au Havre est caractérisé par une mosaïque de milieux humides. Dans le même temps, il est occupé par de vastes complexes industrialo‐portuaires qui impactent le fonctionnement du système estuarien. Depuis le milieu du XIXème siècle, la Seine a fait l’objet d’endiguements et de travaux de chenalisation pour autoriser la navigation jusqu'à Rouen. Ces aménagements impactent les écosystèmes de la plaine alluviale en les déconnectant physiquement du fleuve. Parallèlement, la plaine alluviale a également fait l’objet d’aménagements pour permettre (1) l’utilisation agricole des sols (drainage) et (2) l’exploitation des matériaux alluvionnaires (sables et granulats) impactant notamment les marais alluvionnaires et les prairies humides. Dans ce contexte, le Grand Port Maritime de Rouen a mené une expérience originale en collaboration avec la commune d’Yville‐
sur‐Seine et le Parc Naturel Régional des Boucles de la Seine Normande : combler une ballastière avec des sédiments de dragage dans le but de recréer un ensemble paysager typique de la plaine alluviale. Dans cette expérience, le laboratoire ECODIV de l’université de Rouen a assuré les suivis scientifiques relatifs au sol reconstitué et à la colonisation spontanée par la végétation et la faune du sol. Ce type d’opération s’inscrit dans le champ thématique de l’écologie de la restauration. Il s’applique à la restauration des zones humides et plus particulièrement des prairies humides typiques d’une plaine alluviale. Ce type de restauration constitue une problématique d’actualité et un enjeu écologique voir économique important dans le cas de systèmes estuariens fortement anthropisés comme la basse vallée de la Seine. Dans ce cadre, les Carrières et Ballastières de Normandie (CBN) ont souhaité mettre en place une nouvelle opération de comblement de ballastières toujours sur le site d’Yville‐sur‐Seine et ont sollicité le laboratoire ECODIV pour la mise en place de l’expérience et la réalisation du suivi scientifique. L’objectif de cette nouvelle opération est de restaurer des prairies humides à vocation agricole aux caractéristiques pédologiques et floristiques aussi proches que possible de celles détruites suite à l’exploitation et considérées comme des prairies de référence. Pour cela, dans le cadre du travail de thèse réalisé par Audrey Boigné, ECODIV a proposé de tester différentes modalités de restauration de sols à l’aide des sédiments de dragage recouverts de différents matériaux pédologiques dont l’origine est locale. L’idée est de tester un gradient de matière organique sur ces sols restaurés pour comparer les vitesses de colonisation de la végétation d’une part et de suivre des fonctions écologiques associées à ces milieux humides d’autres part (capacité de stockage du carbone et dénitrification). Le but final est de déterminer quelle modalité sera la plus intéressante d’un point de vue écologique mais également d’un point de vue opérationnelle et économique pour l’exploitant. Contenu et organisation du stage Dans ce contexte, l’objectif de ce stage est de réaliser un focus sur la communauté bactérienne dénitrifiante. En effet, la présence de cette communauté est caractéristique des sols de la plaine alluviale qui subissent des conditions d’engorgement en eau directement en lien avec les variations du niveau de la nappe alluviale. La durée d’engorgement en eau influence la valeur du potentiel d’oxydo‐réduction du sol qui conditionne lui‐même la présence et l’activité des bactéries anaérobies. Il s’agira donc d’analyser la réponse de ces communautés bactériennes aux variations de durée d’engorgement en eau selon les différentes modalités de restauration du sol mises en place en présence d’une espèce végétale graminéenne prairiale: Holcus lanatus. Pour réaliser cet objectif, une expérimentation en cosmes a été menée de juin à octobre 2013 dans le cadre de la thèse d’Audrey Boigné. Cette expérimentation a permis de simuler différentes durées d’inondation (3, 7, 30 et 90 jours) sur l’ensemble des sols correspondants aux différentes modalités de restauration testées dans le travail de thèse, en présence et en absence de plante. Le potentiel d’oxydo‐réduction ainsi que la dénitrification ont été suivis au cours de cette expérience. Le (ou la) stagiaire de M2 réalisera la quantification des communautés bactériennes dans les différentes modalités de restauration du sol testées lors de cette expérimentation en cosme (400 échantillons de sols congelés à – 80°C). Il ou elle sera donc amené à finaliser dans un premier temps, par une approche moléculaire, la quantification des bactéries totales, et dans un deuxième temps, à déterminer l’abondance des bactéries dénitrifiantes. Ce stage comporte donc une importante partie d’analyses microbiologiques qui seront faites au laboratoire de microbiologie, signaux et micro‐environnement de l’université de Rouen. Par ailleurs, dans le cadre de la thèse d’Audrey Boigné réalisée au laboratoire ECODIV, le/la stagiaire sera amené à se déplacer sur le site d’Yville‐sur‐Seine pour participer aux suivis des expériences menées in situ. Le stage proposé s’organisera donc de la manière suivante: - Recherche bibliographique (1) sur le fonctionnement des sols hydromorphes (i.e. périodiquement engorgé en eau), (2) les communautés microbiennes associées (bactéries dénitrifiantes) et (3) sur les techniques moléculaires de caractérisation de ces communautés ; - Quantification par PCR temps‐réel de l’abondance bactérienne totale, ainsi que des bactéries dénitrifiantes à partir des sols issus des différents cosmes étudiés à 0, 3, 7, 30 et 90 j. - Mise en forme des résultats et comparaisons statistiques des différents traitements. - Rédaction du rapport. Lieu, durée et conditions du stage : -
Lieu du stage: Laboratoire LMSM IRESE B 2ème étage et laboratoire ECODIV IRESE A 1er étage. 6 mois de janvier à juin , indemnisation prévue. Permis B et véhicule personnel pas nécessaire. Compétences requises / Niveau : -
Connaissance en microbiologie indispensable; Esprit pratique, esprit de synthèse, esprit d’initiative et autonomie. Contact : Laurent Quillet ‐ Microbiologie, LMSM‐ Bâtiment IRESE B ‐ UFR Sciences et Techniques, Université de Rouen 76821 Mont Saint Aignan Courriel: laurent.quillet@univ‐rouen.fr