L’être humain exerce une pression sur son environnement qui s’est exacerbée durant l’Anthropocène et accélérée durant les 200 dernières années avec l’utilisation des ressources fossiles. La relative stabilité et la capacité de régulation de la planète Terre ont permis le développement de l’espèce humaine après la révolution néolithique mais sont menacées voire déjà affectées. La dynamique des écosystèmes et leurs interactions avec les multiples pressions anthropiques sont encore mal connues. Au sein de ces écosystèmes, les cycles biogéochimiques sont perturbés de manière globale (C, N, Pb, Hg…) mais également locale/régionale, à l’échelle d’un bassin versant (par ex. cas des intrants azotés ou de pesticides sur une parcelle agricole ou bien d’éléments trace métalliques (ETM) dans une ancienne zone minière de montagne).
L’objectif principal de l’équipe EcoBIZ est de mieux comprendre et quantifier la dynamique des flux BIogéochimiques et des contaminants dans les bassins versants au sein de la Zone critique. Nous préconisons une approche holistique de la Zone Critique en intégrant le rôle éco-biogéochimique des ECOsystèmes régulateurs. L’équipe souhaite également renforcer la compréhension du rôle des communautés d’organismes au niveau de la zone critique et leur importance dans la régulation des flux biogéochimiques. EcoBIZ s’attache désormais à considérer leurs interactions dans les continuums terrestres-aquatiques par une approche intégrée à l’échelle du bassin versant et en considérant l’impact des changements globaux. Ces recherches permettront d’une part d’alimenter les bases conceptuelles sur les systèmes complexes en écologie fonctionnelle et d’autre part de contribuer à la réflexion globale sur les objectifs de développement durable. Elle bénéficie des compétences complémentaires de chaque membre de l’équipe sur divers écosystèmes fonctionnels vis-à-vis de la régulation des flux. Les zones humides restent toutefois l’objet commun central et elles sont étudiées dans différentes conditions pédo-climatiques et également au sein des écosystèmes frontières et des agroécosystèmes.
Pour atteindre ces objectifs scientifiques, EcoBIZ propose de répondre à 3 grandes questions :
- Quels sont les facteurs déterminant la dynamique des flux biogéochimiques dans les écosystèmes régulateurs de la zone critique en milieu fortement et faiblement anthropisé et sous des gradients climatiques différents ?
- Quel est le fonctionnement éco-biogéochimique d’un bassin versant et sa dynamique en intégrant le fonctionnement des écosystèmes régulateurs ?
- Quelles sont les trajectoires Eco-biogéochimiques de la zone critique au sein d’un bassin versant sous l’impact des changements globaux ?
Nous utilisons et combinons des traceurs spatiaux (isotopie stable et biomarqueurs) et temporels (radio-isotopes) pour mieux comprendre les sources, les processus de stockage et de libération/déplacement des contaminants. Le rôle des communautés d’organismes dont l’action est essentielle sur les cycles biogéochimiques au sein de la zone critique et entre zones critiques (biovecteurs) est aussi déterminé: communautés microbiennes et cycles du carbone et de l’azote dans les zones discrètes, faune du sol et qualité des sols agricoles. Les travaux menés sur les relations éco-biogéochimique s’appuient sur une combinaison d’approches corrélatives (couplage d’inventaires faunistiques et de mesures des stocks et flux de matière et d’énergie), expérimentales (mésocosmes), et numériques (modèles énergétiques). Nous attachons une grande importance à répliquer ces études dans différents types d’écosystèmes terrestres et aquatiques afin de lever les verrous méthodologiques et conceptuels faisant obstacles à leur comparaison. L’ensemble des résultats servent à la recherche de principes généraux concernant l’ampleur et les mécanismes du contrôle du vivant sur les cycles biogéochimiques.
Pour intégrer un ensemble de processus à différentes échelles, des approches spatiales et temporelles différentes seront mises en places. Au niveau temporel, l’équipe EcoBIZ travaille sur les rétro-observations et les systèmes d’observations à long terme (>10ans) et couple cela avec de la modélisation pour permettre de simuler des trajectoires. Au niveau spatial, les travaux sont menés, aussi bien à l’échelle locale (sites expérimentaux) qu’à l’échelle globale. Les flux entrants et sortants permettent de comprendre la réponse fonctionnelle de ces écosystèmes régulateurs face à des forçages climatiques et anthropiques.
EcoBIZ s’appuie sur les observatoires de la zone critique (OZCAR) dont elle a la responsabilité et sur la Zone Atelier (ZA) PYGAR pour tout ce qui concerne les observations sur du long terme et de haute fréquence d’une part, et pour tout ce qui concerne l’étude des socio-écosystèmes, d’autre part. EcoBIZ propose aussi ses compétenceohm haut vicdess pour élargir ses champs d’application à d’autres observatoires d’OZCAR ou de RZA au niveau national et au sein du eLTER ou des réseaux « Critical Zone » au niveau international.
Les sites de la tourbière de Bernadouze et son bassin versant (OHM Vicdessos Labex DRIIHMauradé bassin, SNO Tourbières) ainsi que les bassins versants d’Auradé (BV agricole) et du Baget (SNO Karst, système Karstique) sont emblématiques des recherches d’ECoBIZ puisqu’ils permettent de regrouper l’ensemble des expertises sur respectivement : i) l’impact des pratiques locales et changements globaux sur la biogéochimie des flux entrants et sortants autour de la tourbière, ii) les bilans des flux de matières (contaminants organiques et inorganiques, nutriments) en réponse aux fluctuations climatiques et aux pressions anthropiques dans un bassin versant (Auradé) soumis à une agriculture raisonnée depuis les années 80 et dans un bassin pré-montagnard (Baget) moins perturbé, mais où la déprise pastorale en faveur d’une recolonisation forestière permet de déceler l’influence de ces trajectoires sur son fonctionnement. L’équipe participe aussi au développement d’observatoires de la zone critique Outre-Mer (Labex CEBA en Guyane), (O’MAFE à l’Ile Maurice en lien avec l’OBSERA à la Réunion, O’LIFE au Liban, O’Sébou au Maroc). Par ailleurs, elle investit des approches à différentes niveaux d’organisation spatiale, et à des latitudes différentes : grands et petits bassins des pays du Sud (Sebou, Sénégal, Congo, Amazone, Mékong, Fleuve Rouge), grands bassins Arctiques (Ienisseï, Lena) pour y tester, analyser, et caractériser les processus de transfert sous des conditions pédoclimatiques et anthropiques différentes, mais aussi pour aller vers une approche globale.
Composition
EcoBIZ est composé de 13 chercheurs et enseignants chercheurs permanents, de 3 ingénieurs et techniciens et de nombreux post-doctorants, chercheurs contractuels et doctorants. L’interdisciplinarité et le dynamisme de EcoBIZ garantissent de mener à bien les objectifs pré-mentionnés.
Les chercheurs, enseignants chercheurs, ingénieurs et techniciens en appui à la recherche (personnels permanents)
| Nom, Prénom | Grade-Tutelle | Fonction-Responsabilité | Spécialité |
| Camboulive Thierry | ADT UPS | Logistique | Terrain/hydrologie |
| Gandois Laure | CR CNRS | Tourbière de Bernadouze. Responsable scientifique plateau Isotopie | Biogéochimie/Sol-Tourbières |
| Granouillac Franck | T UPS | Observatoire BV Auradé | Hydrogéochimie |
| Guiresse Maritxu | PR INPT | Pédologie | |
| Hansson Sophia | CR CNRS | Biogéochimie/Ecogéochimie | |
| Lecerf Antoine | MCF UPS | Ecologie des écosystèmes et des communautés | |
| Le Roux Gaël | DR CNRS | Responsable scientifique salles blanches et ICP | Biogéochimie/Tourbières |
| Pey Benjamin | MCF INPT | Biologie des sols/Pédologie | |
| Pautot Corinne | ADT. INPT | Plateforme Microscopie | Biologie des sols/Pédologie |
| Probst Anne | DR CNRS | Biogéochimie/Ecosystèmes | |
| Probst Jean-Luc | DR CNRS | Eméritat CNRS | Biogéochimie/Bassin Versant |
| Sanchez Perez José Miguel | DR CNRS | CA de l’OMP | Hygrobiogéochimie/Modélisation |
| Sarthou Jean-Pierre | PR INPT | Agroécology | |
| Sauvage Sabine | IR CNRS | Responsable équipe | Modélisation/Ressources en eau |
| Suc Virginie | T INPT | Responsable technique Observatoire BV Auradé/ Coordinatrice Technique | Analyses physicochimique/eau |
| Teisserenc Roman | MCF INPT/Délégation CNRS | Responsable scientifique Plateau d’Analyses Physico-Chimiques | Biogéochimie de l’Environnement |
Les doctorants, postdoctorants, ingénieurs et techniciens en appui à la recherche (personnels non permanents)
| Nom/prénom | Statut | Spécialité |
| Barresi Osvaldo | Doctorant | Modélisation/hydrologie |
| Brochet Elisabeth | Doctorante | Modélisation/Hydro-biogéochimie/télédétection |
| EL Mrissani Sara | Doctorante (Cotutelle) | Biogéochimie |
| Gouthier Laurine | Doctorante | géochimie/poissons/pathogènes |
| Hagelskjaer Oskar | Doctorant | Contaminants/sols/eau |
| Hardouin Lucas | Doctorant | Biogéochimie/Arctique/Socio-écosystèmes |
| Joggee Deejaysing | Doctorant (cotutelle) | Biogéochimie |
| Kanaan Rana | Doctorante | Biogéochimie/Modélisation |
| Liu Rungqin | Doctorante | Biogéochimie/contaminants |
| Garosoain Raphaël | Doctorant | Modélisation/biogéochimie |
| Guilhen Jérémy | Doctorant | Modélisation/télédétection/ biogéochimie |
| Manteaux Sarah | Doctorante | Modélisation/biogéochimie |
| Marchand Théo | Doctorant | Ecologie/sols |
| Margenat Henar | Doctorante | Géochimie |
| Payandi-Rolland Dahedrey | Post-doctorante | Hydrologie, Biogéochimie |
| Trochon Benjamin | Doctorant | Sols/biogéochimie |
De part ses thématiques d’étude et sa multidisciplinarité, L’équipe EcoBIZ rassemble des compétences solides et des moyens performants lui permettant d’intervenir sur des sites diversifiés, pour répondre à des enjeux pertinents et stratégiques. Le personnel de EcoBIZ est de plus porteur ou impliqué dans de nombreux chantier à travers le monde qui sont résumés sur la carte ci-dessous. Les chercheurs de EcoBIZ sont fortement investis à l’international et sont accueillis ou accueillent de nombreux chercheurs étrangers au sein de l’équipe.
Projets
Projets régionaux, nationaux et internationaux en cours:
2021-2025 : Projet Européen HORIZON ALFAwetlands Wetlands restoration for the future. 15 european partners. PI : LUKE (Finland), Coordinateur local : JM Sanchez-Perez
2021-2023 : Projet BIODIVOC OCCITANIE BELOW, Soil Biodiversity and Ecosystem muLtifunctionality in Occitanie under Water constraints. Biodiversité des sols et multifonctionnalité des écosystèmes en Occitanie sous contraintes hydriques. Resp. G. Freschet (SETE, Moulis), Co-porteur pour le LEFE : A. Lecerf
2019-2023: Projet ANR PESTIPOND : Rôle des retenues d’eau artificielles et naturelles dans le transfert et l’impact des pesticides dans les eaux de surface de la zone critique en milieu agricole. Responsable : G. Imfeld (ITES) https://pestipond.cnrs.fr/.
2019-2022 : The Bendys project is an ANR project led by Vanessa Py (GEODE laboratory) on the last European subnatural beech-fir forests. It is a long-term global study to improve their knowledge, conservation and management. EcoBiz is contributing its expertise in paleoenvironment and soil biodiversity, https://anr-bendys.cnrs.fr/our-team/.
2019-2022 : Projet INTERREG POCTEFA PlasticoPYR : Strategies to reduce plastic pollution in mountain ecosystems. Leader : Helena Guasch (CSIC, CEAB Spain), responsable CNRS : Gaël Le Roux. https://plastic0pyr.wordpress.com
2015-2021: INTERREG-SUDOE Observatoire Pyrénéen du Changement Climatique: projets REPLIM et PYRAGUA. Coordinateur A. San Cobena (UPM Madrid). Coordinateurs Français : Gaël Le Roux et J.M. Sanchez Pérez
2019-2023: INTERREG-SUDOE Agrogreen Coopération transnationale pour la conception de stratégies de production agricole plus durables dans le territoire SUDOE. https://agrogreensudoe.org/Coordinateur A. San Cobena (UPM Madrid),Coordinateur Français : J.M. Sanchez Pérez .
2021-2024. ANR JCJC. Arctic PEAT. Impact of permafrost thaw on ARCTIC and Subarctic PEATland carbon dynamics. Coordinatrice : L. Gandois.
2012-2022: Projet EQUIPEX « CRITEX » : « Parc national d’équipements innovants pour l’étude spatiale et temporelle de la Zone Critique des Bassins Versants ». Partenaires GET, Lhyges, Ecologie Fonctionnelle et Environnement, BIOEMCO, IMPMC, IPGP, SAS, HBAN, LISAH, LTHE, HSM, ETNA, EMMAH, Chronoenvironnement, Géosciences Rennes, IPGS, LCA, LDO, Géosciences Montpellier, Sisyphe, BRGM. (Rep. J. GAILLARDET IPGP. Participant A. PROBST Resp. site ORE BV Le Baget ; J.L. PROBST Resp. site ORE BV Auradé)
2019-2022: le GDRI-Sud O’LIFE: Observatoire libano-français de l’environnement. Responsable: J.L. PROBST.
2019-2023 Contrat de collaboration avec EDF Recherche et Développement : Modélisation des zones de régulations de la qualité de l’eau dans un bassin versant : cas de la Vienne. Resp. S. Sauvage
2021-2023 Contrat de collaboration avec CLS Recherche et Développement : Modélisation du transfert de sédiments dans les grands bassins du Sud en couplant la télédétection, mesures in situ et la modélisation. Resp.S. Sauvage
2016-2020: Projet Belmont Forum: People Pollution and Pathogens. Responsable G. LE ROUX pour la partie française
2020-2021 EC2CO. PALSA, Carbon dynamics in thawing palsa. Coordinatrice L. Gandois
2020-2021: IPA (International Permafrost Association) Action Group. Standardized methods across Permafrost Landscapes: from Arctic Soils to Hydrosystems (SPLASH). Coordinateur: F. Bouchard (Geops).
2018-2021. Flux et bilans de carbone des tourbières pyrénéennes en contextes anthropisés. LAbex DRIIHM. Coordinatrice L. Gandois. Collaboration EcoLab (Toulouse), ISTO (Orléans)
2017-2021: Projet R&D FUI HYDROSIM (Fonds Unique Interministériel): Spatial, in situ and modelling hydrology avec 3 entreprises privées (CLS, BRLi, CENEAU) et 2 institutions de Recherche (CNRS, IRD). Coordinateur CLS. Resp partenaire CNRS : S. Sauvage
2019-2020. Projet IPSL ROASTY (Release of organic matter released from abrupt and slow thermokarst sources in Central Yakutia (Eastern Siberia)). Coordinateur : A. Séjourné (Geops).
2018-2020. Carbon budget from peatlands in the Romaine River watershed, boreal Quebec, Canada, SRSNG 447 000 CAD, Geotop (UQAM), Univ. Laval, Ecolab, GET, LA. Coordinatrice M. Garneau (Geotop).
Groupes actifs
Le groupe PEAT : PEAT is a group of researchers from Toulouse, using peat as a past environmental archive. https://sites.google.com/site/peattoulouse/
SUMMITS is an umbrella website for past and present projects on the biogeochemistry of this essential Earth’s layer in specific geographic areas mostly high altitude and high latitude areas. We are calling the Frontier Critical Zones because they are abruptly facing Global Changes. SUMMITS clusters specific project webpages as well redirects to friend projects and pages. https://summits.cnrs.fr/
L’équipe est le point focal national au niveau Français du Programme International Concerté (PIC) sur la modélisation et la cartographie des charges critiques à l’échelle européenne https://charges-critiques.cnrs.fr/le-point-focal-national/
Liens vers données
Carte des sols de l’Ex-Région Midi-Pyrénées :
Dans le cadre du programme national « Inventaire, Gestion et Conservation des Sols » (IGCS) du Gis Sol (https://www.gissol.fr/), visant la construction d’un outil spatialisé de gestion et de conservation des sols à des fins d’aménagement du territoire compatible avec les exigences de la protection de l’environnement et de la conservation du patrimoine, le CNRS via le Laboratoire Écologie Fonctionnelle et Environnement a été maître d’ouvrage pour la réalisation d’un travail de cartographie des sols de l’ex région Midi-Pyrénées. Ces informations constituent le Référentiel Régional Pédologique (RRP) de l’ex-région Midi-Pyrénées. Les sols des départements de l’Ariège, de l’Aveyron, de la Haute-Garonne, du Gers, du Lot, des Hautes-Pyrénées et du Tarn-et-Garonne font ainsi l’objet d’une carte départementale à l’échelle du 1/250 000. Une carte harmonisée de l’ex-région Midi-Pyrénées est également disponible. Les Référentiels Régionaux Pédologiques se composent d’une couche graphique (format .shp) et d’une base de données (formats .mdb et .csv). Il est possible de visualiser une partie de ces informations, de consulter les métadonnées et de faire une demande d’accès sur le siteweb dédié (https://www4.obs-mip.fr/rrp-midi-pyrenees/)
Liens vers activités de communication grand public
Le projet AgroGreen se déploie dans la Réserve Naturelle Régionale du Confluent (confluence Ariège-Garonne).
Un projet de recherche implique les citoyens dans la collecte et l’analyse des déchets plastiques dans les rivières de montagne
Le développement d’une activité de science citoyenne est un axe central du projet PLASTICØPYR, qui vise à prévenir durablement l’accumulation de déchets plastiques dans les rivières de montagne. L’action veut sensibiliser les citoyens sur le problème posé par la pollution des déchets plastiques dans le milieu naturel, en les faisant participer au processus scientifique qui l’analyse. À l’issue de cette étude sur le terrain, les participants pourront observer de première main l’impact humain sur l’environnement. Plus d’infos sur le site web du projet : https://plastic0pyr.wordpress.com/fra/
Quel impact avons-nous sur les fonctions des sols ?
Un nouvel article de l’équipe EcoBiz publié dans Journal of Environnemental Management propose une nouvelle méthodologie pour identifier les zones de perte des fonctions écologiques liées à la régulation des nitrates dans les sols. Alliant Système d’Information Géographique et expertise scientifique, la méthodologie a été mise en œuvre à l’échelle du bassin versant de la Garonne permettant d’évaluer de manière qualitative l’évolution de ces pertes de fonctions par comparaison entre l’état actuel et l’état dit « pristine ». L’étude montre que 67% des zones agricoles et 60% des zones artificialisées du bassin territoire touchées par les pertes de fonctions écologiques. Réf de la publication : https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.112713
Sortie de l’ouvrage Regards croisés sur les pandémies chez CNRS Editions avec la participation de Dirk Schmeller et Sabine Sauvage. https://www.cnrseditions.fr/catalogue/ecologie-environnement-sciences-de-la-terre/regards-croises-sur-les-pandemies/?fbclid=IwAR1ZgTsHUT6Spb5NmQ85u-RExs5nlEEgvkiCCicaBOeaOkcWFgNNa2CcJLc
ECOBIZ n’a pas froid aux yeux : Un lac sibérien questionne le cycle du méthane dans les écosystèmes arctiques. https://inee.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/un-lac-siberien-questionne-le-cycle-du-methane-dans-les-ecosystemes-arctiques?fbclid=IwAR3ivBKThAqI4AVFJYBQOXS0x8GqEUPS5WxbiJhX7SYLvPcjRZhVyJuDo2U
Quand le sable venu du Sahara transforme la neige des Pyrénées. Un chouette reportage de @F3Occitanie sur les analyses faites à notre laboratoire. http://embedftv-a.akamaihd.net/a0a95c25b25dbd3ff3a9a3f637dcc167 Le reportage commence à 12min30.
L’équipe ECOBIZ au rendez-vous de Carrefour Climat 2020 : Besoin d’un éclaircissement sur les changements climatiques déjà observés et à venir sur les Pyrénées ? Envie de réfléchir à l’avenir de la ressource en eau sur notre territoire ? Retrouvez tous les enregistrements des interventions du Carrefour Climat 2020 sur notre chaîne YouTube sans plus tarder, en cliquant ci-dessous !! https://oxi90.com/KOPUOOH79/2E80A9721D3E4DCD9BEEA08FDD4327A3.php
L’équipe ECOBIZ à la journée mondiale des Zones humides où 2 travaux ont été présentés : Les réserves en carbone des tourbières ne peuvent plus être ignorées – Première estimation des émissions de dioxyde de carbone et protoxyde d’azote associées aux zones humides amazoniennes. http://www.news.obs-mip.fr/journee-mondiale-des-zones-humides-2021/
Partenariats
L’équipe EcoBIZ a développé des partenariats forts au niveau régional, national, européen et international avec une séries de laboratoires étrangers, allant de la Chine aux Etats-Unis, de la Russie à l’Algérie et aux Pays d’Amérique du Sud. Les membres de l’équipe EcoBIZ sont régulièrement présents dans ces pays non seulement dans le cadre d’échanges de chercheurs, de transferts de connaissances, mais également de mission de terrain.
