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Influence de la biodégradation dans l’atténuation des pesticides sur un bassin versant viticole : potentialité des différents éléments du paysage et rôle des zones tampons

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Nos travaux ont montré que les différents compartiments d'un paysage viticole du site atelier de la Morcille (sol de la parcelle, bande enherbée et sédiments) connectés le long du continuum sol-eau, présentaient une aptitude à minéraliser le diuron. La capacité épuratrice de ces différents compartiments évolue en fonction du niveau d’exposition au contaminant. Ainsi la zone tampon exposée présente une meilleure aptitude à épurer le diuron que la zone tampon témoin. Les sédiments de la Morcille situés à proximité de la zone tampon présentent également une capacité épuratrice présentant un gradient amont-aval coïncidant avec le gradient amont-aval observé également pour la qualité chimique des eaux de la Morcille. L’importance du flux érosif de la parcelle viticole vers le cours d’eau pour l’adaptation des communautés microbiennes à la biodégradation du diuron a pu être mise en évidence. Ces résultats originaux montrent que même si la microflore des sédiments présente intrinsèquement la capacité d’adaptation à la biodégradation du diuron, cette faculté est améliorée par le flux érosif suggérant le transfert du potentiel épurateur du compartiment terrestre au compartiment aquatique. Ceci souligne la connectivité chimique et microbiologique des compartiments terrestres et aquatiques. L’évolution de la capacité épuratrice des sédiments de la Morcille en réponse à l’interdiction d’usage du diuron a permis de mettre en évidence une diminution de leur niveau d’exposition au diuron. Ceci confirme donc l’amélioration de la qualité chimique des eaux de la Morcille. Toutefois, quatre années après son interdiction, le diuron est toujours détecté dans les stations intermédiaires et aval aux périodes printanière et estivale. Sur la période d'étude, les capacités épuratrices des sédiments ont diminué de manière significative même si elles présentent toujours un gradient amont-aval en concordance avec la qualité chimique des eaux de la Morcille. L’étude de la communauté microbienne dégradant le diuron du sol de la bande enherbée et des sédiments de la Morcille a permis d’isoler des populations microbiennes dégradantes. Ainsi, des isolats bactériens appartenant au genre Arthrobacter sp. transformant le diuron en 3,4-dichloroaniline ont pu être isolés du sol de la bande enherbée et des sédiments. De plus, un isolat bactérien appartenant au genre Achromobacter sp. dégradant la 3,4-dichloroaniline a pu être isolé. Le consortium microbien synthétique formé d’Arthrobacter sp. et d’Achromobacter sp. est capable de minéraliser le diuron. Ces observations suggèrent que la communauté bactérienne minéralisant le diuron dans le sol de la bande enherbée et dans les sédiments repose sur la coopération métabolique de deux populations dégradantes, l’une transformant le diuron en 3,4-dichloroaniline et l’autre minéralisant cet intermédiaire métabolique. Pour conclure, ces travaux mettent en évidence que le sol de la parcelle viticole, le sol de la bande enherbée et les sédiments de la Morcille hébergent des communautés microbiennes capables d’épurer le diuron. Les capacités épuratrices de ces différents compartiments sont variables et l’un des paramètres affectant le plus ces capacités est le niveau d’exposition à la contamination. La capacité épuratrice des sols et des sédiments repose sur l’activité de populations dégradantes développant une coopération métabolique.