Texte du projet en français

Institut Sénégalais de Université Chekh Anta Diop Institut de Recherche
Recherche Agronomique (UCAD) pour le Développement
Centre de ressources
Microbiologiques MIRCEN
Projet d’Université d’été
Ecologie Microbienne des Sols
Tropicaux
Alain Brauman 1 Frédéric Ampe2 et Edouard Miambi 3
http://comm.mpl.ird.fr/microtrop/
co-organisateurs : Mamadou Gueye2, Ouatarra Aboubacar4, Ibrahima Ndoye5
1 : Laboratoire de Microbiologie du sol, Centre IRD-ISRA-UCAD de Bel-Air, Dakar, Sénégal
2 : Laboratoire des Symbioses Tropicales et Méditerranéennes - IRD Montpellier. France
3 : Laboratoire de Microbiologie, DGRST, Brazzaville, Congo (act. en accueil à l’IRD Pointe-Noire)

MICROTROP
2
4 : Laboratoire de Microbiologie, Université de Ouagadougou (Burkina Faso)
5 : UCAD, Laboratoire de Microbiologie du sol, Centre IRD-ISRA-UCAD de Bel-Air, Dakar,

MICROTROP
3
1- OBJECTIFS
MICROTROP est un programme de formation d’étudiants et de jeunes chercheurs
africains et européens à la démarche écologique d’étude des communautés microbiennes dans les
sols tropicaux. Cet atelier de quatre semaines combinera une formation à la fois théorique et
pratique et sera dispensé au sein du laboratoire de Microbiologie des sols tropicaux du Centre
IRD-ISRA- de Dakar (Sénégal). Ce laboratoire abrite le centre de ressources microbiologiques
MIRCEN de l’Unesco
Cette formation permettra également de créer un réseau durable entre les jeunes
chercheurs en écologie microbienne des pays du Nord et du Sud.
2. MOTIVATION
“ La forme de vie dominante sur Terre est, a toujours été, et restera, celle des bactéries ”
(Stephen J. Gould, L’éventail du vivant, 1997)
L’Ecologie Microbienne : un domaine en pleine mutation
La Microbiologie est l’une des sciences biologiques qui a le plus évolué au cours des 20
dernières années. La bactérie est passée du statut de modèle biologique simplifié à celui
d’organisme central des environnements naturels. Cette évolution due aux développements des
outils de la biologie moléculaire a permis la renaissance de l’écologie microbienne, devenu
aujourd’hui un domaine clef de l’écologie moderne.
Ces outils moléculaires devraient permettre aux microbiologistes de franchir le stade de
l’étude du seul microorganisme pour passer à l’analyse des communautés microbiennes dans leur
environnement naturel. Ce retour au terrain nécessite une approche combinant à la fois des outils
d’observation classiques (techniques d’échantillonnage, observation microscopique, cultures sur
milieux sélectifs) et moléculaires. Seule cette approche globale, systémique des communautés
microbiennes permettra aux microbiologistes d’aborder la complexité des problématiques
actuelles environnementales (réhabilitation des sols dégradés, durabilité des agro-systèmes,
dépollution, connaissance et exploitation des milieux extrêmes, etc.).
Des compétences peu partagées
Une telle approche moderne de l’écologie microbienne nécessite cependant la maîtrise de
connaissances à la fois théoriques et pratiques qui ne sont pas ou peu enseignées dans les cursus
universitaires, particulièrement en Afrique. L’initiation à la diversité du monde microbien dans
différents écosystèmes n’est actuellement dispensée que dans le cadre d’une formation intensive,
unique au monde, organisée chaque année aux Etats-Unis (Station de Biologie Marine, Woods
Hole). Peu de chercheurs, en particulier africains, ont accès à cette formation en raison du coût
élevé de ce stage et surtout du nombre limité de places.
Ce manque de formation entraîne une sous-représentation du monde microbien dans les
grands programmes internationaux de biodiversité. Ceci est particulièrement sensible en Afrique
où les chercheurs sont en marge d’une part du flux informationnel sur l’écologie microbienne
moderne, d’autre part de l’avancée rapide des techniques moléculaires. Dans ce contexte

MICROTROP
4
d’évolution permanente, la formation ponctuelle des chercheurs du Sud s’avère insuffisante. Le
brassage de ces chercheurs avec des scientifiques d’origine différente au sein d’une même
formation leur permettra de s’intégrer dans des réseaux internationaux, seule alternative à
l’isolement scientifique.
Ecologie microbienne et durabilité des sols tropicaux
Parmi tous les écosystèmes présents sur notre planète, les sols sont certainement les plus
complexes et aussi les plus méconnus. Ce sont des milieux vivants qui abritent la plus importante
diversité de microorganismes. Ces microorganismes agissent en interactions constantes avec leur
milieu, les plantes ou la faune du sol, et sont les acteurs clés de la majorité des transformations
biologiques qui s'y déroulent. L’écologie microbienne a pour objectif de mieux appréhender cette
formidable diversité des microorganismes et des interactions qu’ils développent avec les autres
acteurs biologiques du sol. Elle doit permettre une meilleure appréhension du rôle de cette
diversité sur le fonctionnement biologique du sol préalable indispensable à la mise en place de
systèmes de gestion durable des sols
Les sols tropicaux présentent une très grande variété d’interactions biologiques : on
retrouve ainsi des relations fortes entre plantes/microorganismes, nématodes-bactéries ou encore
faune du sol (termites, vers de terre)/microorganismes, ce qui permet l’étude in vivo de la
symbiose, de la prédation ou de la compétition. En outre, les sols présentent des caractéristiques
très diverses auxquelles les microorganismes se sont adaptées en développant des mécanismes
extrêmement variés..
Pourtant, les sols tropicaux demeurent des milieux fragiles, soumis à des stress
environnementaux majeurs (déforestation, agriculture intensive, pollution). La réhabilitation des
sols ainsi que leur gestion à long terme nécessite une approche multidisciplinaire dont la
microbiologie est souvent cruellement absente malgré le rôle clé joué par les microorganismes
dans les sols. Cette absence est liée à un manque de personnes compétentes pour l'étude et la
compréhension de l'écologie microbienne des sols tropicaux. Il s’avère donc urgent d’initier à
l’écologie microbienne la communauté scientifique concernée par les problématiques
environnementales des pays tropicaux afin qu’elle puisse y répondre de manière plus efficace.
3. PRODUITS ATTENDUS
MICROTROP
(i) La formation de quinze jeunes chercheurs
1
aux outils théoriques et pratiques de l’écologie
microbienne appliqués aux sols tropicaux
(ii) La constitution d’un réseau durable entre ces jeunes chercheurs.
(iii) Une coopération étendue entre les différents laboratoires MIRCEN
La mise en place du réseau télématique e-MET (écologistes microbiens des
environnements tropicaux) via la constitution d’un forum et d’un site Internet communs. Le site
Internet (http://comm.mpl.ird.fr/microtrop/) en cours de réalisation constitue une base de travail
importante au cours de la formation. Il sera également un lien fort reliant les participants après la
1
: Lors de la première édition de Microtrop, 15 chercheurs seront formés. Ce nombre devrait passer à 20 lors des
éditions ultérieures de la formation.

MICROTROP
5
formation assurant ainsi la pérennité du réseau de jeunes chercheurs en écologie microbienne
ainsi formée.
L’édition sous forme d’un CD-ROM et d’un ouvrage de l’ensemble des protocoles des
travaux pratiques et des supports des séminaires dispensés. Ces supports seront disponibles au
début de la formation et seront conçus de manière à êtres utilisables pour les participants à la
formation lors de leur retour dans leur établissement d’origine. Ils serviront ainsi de base au
transfert des connaissances acquises lors de la formation à un plus grand nombre d’étudiants et de
chercheurs dans le pays d’origine des participants.
4. DAKAR AU CENTRE DE L’ECOLOGIE MICROBIENNE DES SOLS TROPICAUX
Le centre IRD de Dakar est un lieu idéal pour dispenser une formation en écologie
microbienne des sols tropicaux. Ce choix permet de combiner la diversité des milieux tropicaux
présents au Sénégal et l’importance des moyens scientifiques humains et logistiques existants à
l’IRD. Les atouts de ce choix peuvent être résumés en trois points :
 Diversité des modèles biologiques :
- bactéries et plantes tropicales
- bactéries et milieux spécifiques (sol salés du lac Retba, rizière du Sénégal oriental...)
- bactéries et faune du sol (termites, nématodes, vers de terre...)
 Infrastructures : des laboratoires de recherche de haut niveau bénéficiant d’excellentes
infrastructures sont regroupés à Dakar
- Plusieurs laboratoires de recherche IRD orientés sur l’étude des interactions bactéries
–sol : laboratoire de biopédologie, laboratoire de nématologie, et le Laboratoire
MIRCEN de Microbiologie des Sols Tropicaux où se déroulera la formation.
- Institutions sénégalaises de recherche : ISRA, Université Cheikh Anta Diop, Institut
Pasteur, CERAS avec lesquelles l’IRD a des collaborations scientifiques
- Disponibilité d’équipements scientifiques lourds sur le site de l’IRD de Dakar (cf.
liste en annexe)
- Existence d’un centre de documentation IRD, d’un laboratoire d’analyses chimiques,
d’un garage avec des véhicules tout terrain et de ville disponible, d’un centre
informatique, d’un accès au réseau Internet
- Existence au Sénégal d’infrastructures routières, aéroportuaires et hôtelières
modernes.
 Ressources humaines :
- Présence de 3 équipes de recherche IRD (environ 10 chercheurs) travaillant dans le
domaine de la diversité microbienne des sols
- Présence de 5 techniciens spécialisés dans les techniques de base de microbiologie,
d’analyse physiologique et les outils moléculaires