Qu'est-ce qui est vert qui monte et qui descend ?


 AHLeGall    10/12/2020 : 08:06

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Les hauts et les bas du Plateau du Tibet enfin expliqués

Qu'est-ce qui est vert qui monte et qui descend ? Non ce n'est pas un petit pois dans un ascenseur mais un palmier sur le plateau du Tibet. C'est bien ce que suggéraient les données d'études précédentes qui jusqu'à aujourd'hui indiquaient que le plateau était haut il y a 35 millions d'années, puis bas autour de 25 millions et enfin haut depuis 15 millions. Un problème qui induit beaucoup de grattage de crane et une multitude de modèles combinant des mouvements type yoyo et une paléo-topographie complexe avec des vallées ou des pics pour satisfaire ces données contradictoires. Un article publié en décembre 2020 dans la revue Science Advances avec Fang Xiaomin (Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences) et Guillaume Dupont-Nivet (Potsdam University, Géosciences Rennes) permet de résoudre ces contradictions.


Pourquoi tant d'efforts pour contraindre la topographie du plateau du Tibet ? Parce qu'il représente beaucoup. Pour les géologues, sa façon de grandir est révélateur du régime géodynamique qui forma la plus grande étendue montagneuse au monde. Pour les climatologues, le plateau est le troisième pôle responsable des moussons asiatiques et peut-être la cause du mystérieux refroidissement très long-terme qui caractérise le climat de la planète avant son actuel réchauffement. Pour les biologistes, le plateau constitue une pompe à espèces et peut-être un refuge pour la faune et la flore acclimatées au froid qui colonisa l'arctique pendant les glaciations. En tous cas, c'est un eldorado en plein essor car dans les sédiments passés au crible sur le plateau sont exhumés à foison des fossiles et des sols témoignant des environnements passées (les isotopes de l'oxygène et de l'hydrogène de l'eau préservés dans les sols et les restes de plantes peuvent indiquer la température et l'altitude lors du dépôt).

Cette étude montre aujourd'hui que ces sédiments étaient très mal datés. Des fossiles de palmiers qui ne supportent pas le gel des hautes altitudes étaient supposés plus récents que des sols avec des signatures isotopiques de très haute altitude (plus de 4000 mètres !). Or c'est bien le contraire qui est démontré aujourd'hui par des chercheurs du prestigieux Institut de Recherche du Plateau du Tibet (ITPR) de l'Académie des Sciences Chinoise (CAS) en collaboration avec le CNRS à Géosciences Rennes dans le cadre du projet ERC MAGIC dirigé par Guillaume Dupont-Nivet. En combinant différent types de datations directement sur les couches sédimentaires qui ont préservés ces fossiles et sols en plein milieux du plateau, le résultat est implacable : les palmiers sont vieux de 39 millions d'années et les sols n'ont que 26 millions d'années. Le plateau peut donc tranquillement grandir entre ces deux âges. Un peu décevant pour les amateurs de yoyo et de montagnes russes ? Pas vraiment car avoir de basses altitudes il y a 39 millions d'années ne colle pas trop avec la collision de l'Inde avec l'Asie qui commence autour de 60-50 millions et doit s'accompagner de surrection intense. Les auteurs en viennent donc à imaginer une topographie importante du proto-Himalaya au sud avec une vallée verdoyante au nord permettant une riche biodiversité, une érosion intense et des moussons qui réconcilient enfin les données de terrain aux résultats des modèles du climat ancien.


Référence
Fang, X., Dupont-Nivet, G. et al., Revised chronology of central Tibet uplift (Lunpola Basin), Science Advances, 2020; 6 : eaba7298 DOI: 10.1126/sciadv.aba7298

 
Auteurs
Pr. Fang Xiaomin, Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing 100101, China. email: @
Dr. Guillaume Dupont-Nivet, CNRS, Géoscicences Rennes, France. Aussi à l'Université de Potsdam, Allemagne. email: @; phone +49-176-7281-5441.





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Échantillonnage pour la datation des sédiments.  Photo @ Stéphane Guillot



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Sédiments rouges avec sols préservés sur le plateau du Tibet. Les yacks donnent l'échelle en bas à gauche. Photo @ G. Dupont-Nivet




Dépôts lacustres fossilifères. Photo @ Stéphane Guillot.





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Sélection paysanne et microbiote



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L'étude du microbiote permet de comprendre la co-évolution entre plantes et milieux agroforestiers afin de favoriser la résilience des agroécosytèmes

Le développement des connaissances éco-évolutives rend aujourd'hui possible l'étude des interactions plantes-microorganismes et suggère de nouvelles conceptions de la sélection variétale (Duhamel & Vandenkoornhuyse, 2013). C’est dans ce contexte que se positionne cette étude pilotée par Véronique Chable et Solène Lemichez (INRAE, BAGAP), une étude qui s’inscrit dans le projet européen LIVESEED et dont l'objectif est d’améliorer la transparence et la compétitivité du secteur des semences et de la sélection pour l’agriculture biologique ainsi que d'encourager une plus large disponibilité et utilisation des semences biologiques. Des approches de sélection spécifiques sont ainsi développées pour élargir les choix de variétés adaptées à l’agriculture biologique sur les légumineuses, les espèces potagères, les arbres fruitiers, les céréales et les cultures fourragères. L'un des axes explorés par ce projet est la prise en compte du microbiote des plantes en tant que cible de sélection pour améliorer la résilience et la qualité des cultures biologiques dans une dynamique de recherche participative à la ferme. Ainsi, nous proposons avec cette étude d'analyser la transmission verticale des micro-organismes (bactéries et champignons) de la graine à l'endosphère racinaire de la tomate au cours de deux générations de sélection paysanne, dans des écosystèmes agroforestiers contrastés.

Deux fermes agroforestières situées dans les Cévennes sont considérées, l'une présentant des cultures maraîchères sous noyers avec différentes intensités de taille correspondant à autant d'environnements microclimatiques (ferme du Roumassouze), l'autre alternant haies d'arbres fruitiers et potagers permacoles (ferme du Boulidou). Chaque site dispose d'une zone témoin non agroforestière, où les plantes se développent sans ombrage. Le fait de positionner cette étude dans des systèmes agroforestier permet également de l'ancrer dans les problématiques actuelles de réchauffement climatique et de diminution des ressources hydriques, l'agroforesterie assurant entre autres un effet tampon sur les variations climatiques, une amélioration de la résistance à la sécheresse des cultures et une réduction de l'érosion des sols (Quandt et al., 2019).

L'objectif est de comprendre la structuration et les déterminants de l'assemblage du microbiote grâce à une approche basée sur le séquençage d'amplicons (Lê Van et al., 2017) et un traitement bioinformatique des données (Escudié et al., 2017). L'intérêt de cette étude est de transposer ces méthodes, aujourd'hui couramment utilisées en microbiologie, dans un contexte d'agriculture biologique (semences et plantes non traitées, prélèvements sur sol vivant) pour refléter autant que possible les systèmes considérés. En effet, la plupart des études centrées sur les interactions entre plantes et micro-organismes reposent sur des plantes cultivées dans un substrat stérile, issues de lignées génétiquement homogènes ou de variétés commerciales non compatibles avec l'agriculture biologique, et utilisent des graines stérilisées ou traitées avec des produits phytosanitaires (cf. Bergna et al., 2018 ; Adam et al., 2018). Si ces méthodes décèlent certains mécanismes dans les relations entre plantes et micro-organismes, les conclusions sont pourtant biaisées du fait qu'elles ne prennent pas en compte, voire déstabilisent, certains processus écologiques déterminants dans ces interactions.

Dans cette étude, nous prenons le parti de considérer des plantes issues de sélection paysanne, en intégrant la sélection réalisée à la ferme ainsi que la production des semences dans les dynamiques de co-évolution des plantes avec leur environnement, les graines représentant ainsi un système biologique façonné par des processus génétiques et microbiologiques inhérents à leur terroir.  Le suivi de l'évolution du microbiote sur deux générations dans des conditions contrastées complètera les observations phénotypiques pour soutenir les nouvelles stratégies de sélection pour l'agriculture biologique visant la résilience des systèmes de culture, et pour s’interroger sur l’approche scientifique de l’amélioration des plantes dans des systèmes évolutifs et  complexes.


Cette étude a reçu un financement de l'OSUR afin d'élargir le spectre des travaux initialement envisagés dans le cadre du projet LIVESEED (accord de subvention de l'Union Européenne No. 727230 dans le cadre du programme de recherche et innovation Horizon 2020).



Références :

Duhamel, M., & Vandenkoornhuyse, P. (2013). Sustainable agriculture: possible trajectories from mutualistic symbiosis and plant neodomestication. Trends in plant science, 18(11), 597-600.)

Escudié, F., Auer, L., Bernard, M., Mariadassou, M., Cauquil, L., Vidal, K., ... & Pascal, G. (2018). FROGS: find, rapidly, OTUs with galaxy solution. Bioinformatics, 34(8), 1287-1294.

Lê Van, A., Quaiser, A., Duhamel, M., Michon-Coudouel, S., Dufresne, A., & Vandenkoornhuyse, P. (2017). Ecophylogeny of the endospheric root fungal microbiome of co-occurring Agrostis stolonifera. PeerJ, 5, e3454.

Quandt, A., Neufeldt, H., & McCabe, J. T. (2019). Building livelihood resilience: what role does agroforestry play?. Climate and Development, 11(6), 485-500.

Adam, E., Bernhart, M., Müller, H., Winkler, J., & Berg, G. (2018). The Cucurbita pepo seed microbiome: genotype-specific composition and implications for breeding. Plant and soil, 422(1-2), 35-49.

 Bergna, A., Cernava, T., Rändler, M., Grosch, R., Zachow, C., & Berg, G. (2018). Tomato seeds preferably transmit plant beneficial endophytes. Phytobiomes Journal, 2(4), 183-193.




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Fig. 1 : Haies fruitières à la ferme du Boulidou (Cazilhac, Hérault). Crédit photo Sonia Guérin



Solene Lemichez LIVESEED Fig2
Fig. 2 : Tomates conduites en tipi sous noyers selon quatre modalités agroforestières (de gauche à droite et de haut en bas : élagué, émondé, étêté et témoin non agroforestier) à la ferme du Roumassouze (Vézénobres, Gard). Crédit photo AGROOF SCOP




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Changement climatique et politiques publiques au Brésil : perceptions et défis en Amazonie (État du Mato Grosso)



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L'Amazonie brûle : record de déforestation en Amazonie depuis 2008

Vincent Dubreuil, Damien Arvor (Université Rennes 2, CNRS, LETG-Rennes) et Beatriz M. Funatsu (CNRS, Université de Nantes, LETG-Nantes) et leurs collègues brésiliens Neli Aparecida de Mello-Théry et Eduardo de Lima Caldas, publient dans la revue Sustainability une étude qui montre comment les principaux acteurs de l'agriculture dans un certain nombre de municipalités de l'État du Mato Grosso, en Amazonie brésilienne, intègrent et s'adaptent aux politiques publiques sur le changement climatique. Le travail de terrain et l’analyse d’entretiens menés en 2014 et 2018 avec les principaux acteurs de la région permettent ainsi d'évaluer l'efficacité des politiques publiques intégrant les facteurs de changement climatique. Des données obtenues à partir de documents des institutions nationales ont complété ces entretiens.

En dépit des efforts de communication des institutions publiques locales et des parties prenantes mettant en avant leur intégration dans les protocoles et accords internationaux, les résultats montrent qu’aucun changement de comportement n’est en réalité perceptible. Ce paradoxe apparent explique les catastrophes environnementales qui font l’actualité en cette fin 2020, avec le record de déforestation en Amazonie depuis 2008 : plus de 11 000 km2 de forêt tropicale ont ainsi été rasés en douze mois, soit la superficie de la région Ile-de-France.

Voir article du Monde en date du 02/12/2020 / article de 20 Minutes du 01/12/2020 / article de Ouest-France du 08/12/2020

 

La question du changement climatique et de sa traduction sociétale et politique est problématique, au Brésil comme ailleurs. Bien qu'elle soit largement acceptée comme une réalité au sein de la communauté scientifique, il existe en dehors de ce domaine un large éventail de points de vue alternatifs : il y a ceux qui nient complètement son existence, ceux qui restent peu convaincus, désintéressés, non engagés, etc. L'incertitude qui entoure l'ampleur de ces changements aux niveaux local et régional explique en partie la réticence à accepter l'existence du changement climatique, ainsi que la réticence à accepter l'urgence de la nécessité de l'atténuer et de s'y adapter. En effet, une telle acceptation nécessiterait une transformation complète des comportements personnels et institutionnels. En outre, les modifications affectent les perceptions, les idées, les institutions et les intérêts des parties prenantes. Les engagements pris par les gouvernements lors des COP successives ont permis des prises de conscience et des progrès en termes de politique d'atténuation et d'adaptation au changement climatique. La question est désormais devenue un défi pour nos sociétés dans son ensemble. Mais dans quelles mesures véritablement ?


Les réflexions et l’approche du changement climatique proposées par les auteurs sont fondées sur deux concepts : celui de la perception et celui de l'adaptation.

La perception du changement climatique est une nouvelle approche en climatologie. Elle vise à analyser et à comprendre le climat à travers la perception humaine. La perception du changement climatique peut être définie comme la conscience ou la croyance en son existence ; elle valorise la sensibilité et la subjectivité de l'homme comme moyen de comprendre son environnement. Ces perceptions peuvent être influencées par plusieurs facteurs (âge, sexe, opinions politiques, culture scientifique et/ou expérience de vie aux événements climatiques, etc.) qui pourraient influencer la manière dont ces perceptions conduisent à des changements.

L'adaptation est un système d'interactions construit entre les individus et leur environnement qui dépend d’une action stratégique et tactique supérieure. Alors que les perceptions dépendent de chaque individu, les mesures d'adaptation sont soumises à des situations économiques spécifiques.

 

Dans cette étude franco-brésilienne, les chercheurs examinent si et comment ces deux concepts - la perception et l'adaptation - sont effectivement reconnus par les acteurs agricoles et intégrés dans les politiques publiques locales. L’étude porte plus particulièrement sur des municipalités de l'État du Mato Grosso, une région marquée par une déforestation agressive depuis les années 1970 pour développer une agriculture et un élevage intensifs.

Au Mato Grosso, au cours des dernières décennies, le concept de "dosage des politiques" s’est imposé pour atteindre des objectifs politiques multiples parfois ambivalents, i.e. contrôle de la déforestation et mitigation du changement climatique vs poursuite du développement socio-économique. Mais le problème de l’empilement des multiples strates de gouvernance ajoute un niveau supplémentaire de complexité au processus de décision politique. Au Brésil, la gouvernance environnementale est généralement caractérisée par une approche descendante, dans laquelle la plupart des décisions sont prises au niveau fédéral : dans le cas du Mato Grosso, il apparait que les politiques nationales sont plus facilement mises en œuvre lorsqu'il existe une alliance entre le gouvernement local et le niveau fédéral. Par exemple, la Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEMA, Fondation de l'État pour l'environnement) du Mato Grosso a mis en œuvre des programmes à la fin des années 1990 pour se conformer à la législation fédérale sur le défrichement des terres, qui, à partir de 2004, a eu un effet significatif sur la déforestation, même si son application variait au niveau municipal.

Depuis 2000, quelques actions illustrent la volonté du secteur agricole de promouvoir le développement durable. Cependant, des contre-pouvoirs existent qui remettent fortement en question ses motivations initiales : l’augmentation continue et soutenue des taux de déforestation suggère que les facteurs économiques l'emportent toujours au final sur les considérations environnementales pour maîtriser la frontière agricole. Encore aujourd’hui, le changement climatique est encore rarement mentionné comme une justification pour faire évoluer le modèle de développement agricole. Cela illustre parfaitement les liens ténus entre les scientifiques, les parties prenantes et les décideurs politiques.

En effet, nonobstant les rapports du GIEC, le processus de prise de décision des politiques publiques environnementales au Brésil est souvent basé sur l'expérience personnelle ou les « conseils d'experts » (pas nécessairement scientifiques où nous l’entendons…) et motivé par des intérêts avant tout politiques ou économiques.

Dans le Mato Grosso, l’analyse des interactions entre les instruments politiques montre précisément que l’expertise scientifique n'apparait pas dans les réseaux d’élaboration des politiques, bien que l'activité agricole soit fortement dépendante des conditions météorologiques et climatiques. Cette étude montre aussi comment les acteurs agricoles accompagnent (ou pas) l'évolution de leur secteur de production dans un domaine où des preuves du changement climatique ont été rapportées dans diverses études scientifiques locales.


 

Référence
Neli Aparecida de Mello-Théry, Eduardo de Lima Caldas, Damien Arvor and Vincent Dubreuil. Climate Change and Public Policies in the Brazilian Amazon State of Mato Grosso: Perceptions and Challenges. Sustainability 2020, 12(12), 5093; doi.org/10.3390/su12125093



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Fig.1 :  Etat du Mato Gross (Brésil)





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Fig. 2 : Déforestation suivie d’agroforesterie au Mato Grosso
a) Plantation de teck (rangée de gauche) et d'eucalyptus (rangée de droite) dans le cadre de la politique d'intégration des cultures, de l'élevage et de la sylviculture : la plantation d'eucalyptus est considérée comme plus rentable que celle du teck
(b) Maïs et fourrage (à droite) et coton (à gauche) : les semis se font directement après la récolte du soja




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Fig. 3 : Processus d'incorporation de l'action publique

La figure 3 présente un schéma qui résume les étapes du processus d'incorporation de l'action publique suite à l'observation et à la reconnaissance du changement climatique, et qui met en évidence les incohérences d'un ensemble de disjonctions. Même si plusieurs observations indiquent des changements dans les schémas de précipitations dans la région étudiée, l'étude actuelle indique que certaines parties prenantes n'ont pas remarqué de changements dans les précipitations (par exemple, une saison sèche plus longue). Cependant, il y a aussi des acteurs qui ont remarqué des anomalies climatiques par des moyens instrumentaux. Parmi ces acteurs qui ont perçu des anomalies climatiques, la logique qui prime reste néanmoins celle du maintien voire de l’accroissement de la productivité et des bénéfices (par exemple en développant l’irrigation). Dans ce sens, le terme "adaptation" est en fait une réinterprétation sémantique : l'idée d'adaptation s’entend au sens de la continuation de la vie ; dans les faits l'adaptation se fait en fonction du maintien ou de l'augmentation des profits, mais pas nécessairement de l'atténuation du changement climatique ou la préservation de l'environnement.




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Sortie géologique étudiante au Vésuve (7 au 11 juin 2021)


 AHLeGall    02/12/2020 : 10:16

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Bienvenue sur cette cagnotte qui à pour but de recolter des fonds dans le cadre d'une sortie géologique dans la région de Naples.

Nous sommes une quarantaine d'étudiant.es en Géosciences à l'université de Rennes 1 de niveaux allant de la Licence à la Thèse. Nous organisons une sortie afin de nous rendre dans la région du célèbre Vésuve, du 7 au 11 juin 2021, pour y découvrir la géologie associée et en apprendre plus sur le volcanisme.

Ce déplacement nécessite des fonds assez conséquents que nous n'avons pas encore pu réunir. Cette sortie est pour le moment principalement financée par la vente de livres écrits par un de nos professeurs, Philippe Boulvais, organisateur de cette excursion. Ces livres de vulgarisation sont d'ailleurs en vente sur demande directement via son adresse mail universitaire. Les fonds recueillis ne sont cependant pas suffisants, ce qui nécessite donc de trouver d'autres moyens de financement.

Cette sortie représente pour nous une opportunité unique de pouvoir découvrir cette région exceptionnelle en parallèle de nos études. Elle nous permet de découvrir et de comprendre une géologie spécifique, et est un moment privilégié pour les étudiants de tous niveaux de pouvoir se rencontrer et partager leur expérience. Un financement similaire nous avait permis en août 2020 d'organiser une excursion de quelques jours dans les volcans d'Auvergne, qui fut un grand succès !

Cet argent aura pour but de payer les billet de bus et d'avion, ainsi que l'hébergement et la nourriture en Italie.

Nous espérons avoir réussi à vous donner envie de faire un don, qui, quelle qu'en soit la somme, sera utile !

Nous vous en remercions par avance !



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Image par falco de Pixabay


>>> Pour participer, c'est ICI <<<


Persac au crétacé : une immersion dans l'univers des dinosaures et des crocodiles


 AHLeGall    27/11/2020 : 09:57

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Un site de fouille paléontologique unique en Europe

Un film de 20 minutes relate les travaux de recherche de Xavier Valentin (PALEVOPRIM, Laboratoire de paléontologie de l'Université de Poitiers). Lors de fouilles à Persac (86, Vienne), il a mis à jour un site unique en Europe de fossiles de plantes et de vertébrés du Crétacé, rares dans le registre paléontologique au niveau mondial, datant d'une centaine de millions d'années.

Romain Vullo (CNRS, Géosciences Rennes) collabore étroitement à cette fouille et apporte son expertise sur l'identification des espèces fossiles, notamment des mammifères, à partir de l'analyse des dents (à voir à partir de 14:30).








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Violences sexistes et sexuelles : agir et réagir ensemble


 AHLeGall    26/11/2020 : 08:49

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La Terre est bleue comme... de l'orange (Paul Eluard, adaptation libre...)

Tout au long de l’année, et plus particulièrement autour du 25 novembre, l’université et ses services s'engagent pour lutter contre la violence à l’égard des femmes.

Pour :

  • Se mobiliser en ligne pour soutenir la campagne de l'ONU #OrangeDay
  • Accompagner les étudiant·e·s et doctorant·e·s par la formation
  • Prévenir en s'appuyant sur la Recherche
  • Lutter contre le harcelement localement

>>> L'université de Rennes 1 se mobilise >>>





La plateforme CONDATE Eau de l'OSUR est solidaire de cette journée mondiale

Orange Day CONDATE EAU OSUR
De gauche à droite, de haut en bas :
Laurent Jeanneau, Virginie Vergnaud (animatrice de la plateforme), Eliot Chatton, Marine Liotaud, Camille Bouchez, Emilie Jardé, Luc Aquilina (resp. scientifique de la plateforme)... et bien sûr Thierry Labasque (resp. technique de la plateforme), absent sur la photo, car il a une bonne excuse... il prépare sa soutenance de thèse pour ce 27 novembre !!!



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Une plante et son microbiote rhizosphérique échangent-ils des microARNs pour communiquer ?



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Article dans Trends in Plant Science

Tout au long de leur vie, les plantes interagissent étroitement avec les microorganismes qui les entourent : ceux qui se trouvent dans la graine, puis ceux du sol et de l’air. Ainsi, au cours de leur développement, les plantes acquièrent un certain microbiote, comprenant bactéries, archées, champignons, et autres microorganismes. Ce microbiote peut varier avec les conditions de l’environnement et est spécifique à chaque organe végétal. La rhizosphère, interface entre la plante et son environnement souterrain, est définie comme la portion de sol qui entoure les racines et qui est sous une forte influence de la plante. Dans les sciences végétales et agronomiques, c’est un compartiment très étudié, du fait de son importance pour la nutrition de la plante : absorption des minéraux et de l’eau du sol, par exemple. La rhizosphère constitue également une zone d’interaction avec les microorganismes du sol.

Ces derniers, en échange de biens et de services (produits de la photosynthèse, molécules végétales protectrices…), jouent un rôle essentiel dans la santé des plantes : dans leur développement, leur nutrition et la défense contre les stress biotiques et abiotiques. De par ces services primordiaux, le système plante-microbiote peut être décrit comme un « holobionte », c’est-à-dire une unité biologique qui constitue le résultat d’une co-évolution de l’ensemble des partenaires, formée par un organisme « macrobe » et l’ensemble des « microbes » associés. Cette structure coordonnée nécessite des échanges et des moyens de communication perceptibles par le monde végétal et microbien. Dans la rhizosphère, cette communication interrègne est possible à travers différentes molécules de communication : composés volatiles organiques, phytohormones, molécules de quorum-sensing et bien d’autres (Venturi & Keel, 2016).

Cet article d'opinion propose un canal de communication supplémentaire entre la plante et son microbiote rhizosphérique : via l’échange de microARNs. En effet, les microARNs (ou miARNs) font partie de ces petits ARNs non-codants qui ont pour rôle de réguler l’expression de gènes, dits « cibles ». Par complémentarité de séquences, les miARNs peuvent inhiber la traduction d’un ARNm en protéine : après s’être fixé à l’ARNm, induire sa dégradation directement, ou bien empêcher la lecture de ce dernier par la machinerie de traduction ribosomale.

Chez les animaux, il a été démontré que l’hôte et les bactéries du microbiote intestinal communiquent via des miARNs, contenus dans des vésicules extracellulaires (Liu, et al., 2016 ; 2019). Les miARNs de l’hôte peuvent être incorporés par les bactéries intestinales et influencer leur développement, et ceci de manière spécifique : un miARN peut avoir un effet développemental sur une bactérie, mais pas sur une autre. Ainsi les miARNs jouent sur la composition et l’activité du microbiote intestinal. Les points communs entre le microbiote intestinal et le microbiote racinaire ont été mis en avant par le passé (Ramirez-Puebla, et al., 2013), notamment par leur fonction et leurs interactions avec l’hôte. Tout comme les miARNs dans les intestins, une multitude de miARNs est sécrétée par la plante, dans la rhizosphère, véhiculée dans des vésicules extracellulaires (données pas encore publiées). De plus, il a été montré que les miARNs de plante sont efficacement importés et actifs, à la fois, dans des bactéries du microbiote intestinal, lorsque l’hôte ingère des aliments végétaux (Teng, et al., 2018), et à la fois, dans des phytopathogènes, comme stratégie de défense de la plante (Wang, et al., 2016).

Les miARNs sont donc des candidats à haut potentiel pour une nouvelle voie de communication interrègne : de par leur universalité et leur conservation à travers le vivant, ainsi que leur capacité à circuler entre les partenaires grâce aux vésicules. Ainsi, dans le contexte de co-évolution de l’holobionte plante-microbiote, cet article d’Opinion propose les miARNs comme un des vecteurs de la relation plante-microbiote rhizosphérique : plus précisément, de par la régulation de l’expression génétique, les miARNs de plante seraient potentiellement capables de jouer sur l’activité et la composition de son microbiote. En retour, les microorganismes de la rhizosphère pourraient sécréter des molécules « miARNs-like », qui une fois perçus par la plante, réguleraient des gènes cibles et agiraient sur la fitness de la plante. Ces hypothèses seront investiguées tout au long du projet Rizosfer par l’équipe de recherche d’Abdelhak El Amrani et de Cécile Monard et durant la thèse en cotutelle de Harriet Middleton, avec la participation de Virginie Daburon (CNRS) et Jessica Dozois (INRS), en collaboration avec l’INRS, au Québec et le LRSV, à Toulouse.

 

 

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Figure
: Modèle d’interactions interrègne, dans la rhizosphère, à travers l’échange de vésicules extracellulaire (EVs) contenant des petits ARNs (sRNA)



Référence
Middleton, Harriet, Étienne Yergeau, Cécile Monard, Jean-Philippe Combier, et Abdelhak El Amrani. « Rhizospheric Plant–Microbe Interactions: MiRNAs as a Key Mediator ». Trends in Plant Science, (Octobre 2020), S1360138520302727

 

Références citées

Liu, Shirong, Andre Pires da Cunha, Rafael M. Rezende, Ron Cialic, Zhiyun Wei, Lynn Bry, Laurie E. Comstock, Roopali Gandhi, et Howard L. Weiner. « The Host Shapes the Gut Microbiota via Fecal MicroRNA ». Cell Host & Microbe 19, no 1 (Janvier 2016): 32‑43. https://doi.org/10.1016/j.chom.2015.12.005.

Liu, Shirong, Rafael M. Rezende, Thais G. Moreira, Stephanie K. Tankou, Laura M. Cox, Meng Wu, Anya Song, et al. « Oral Administration of MiR-30d from Feces of MS Patients Suppresses MS-like Symptoms in Mice by Expanding Akkermansia Muciniphila ». Cell Host & Microbe 26, no 6 (Décembre 2019): 779-794.e8. https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.10.008.

Ramírez-Puebla, Shamayim T., Luis E. Servín-Garcidueñas, Berenice Jiménez-Marín, Luis M. Bolaños, Mónica Rosenblueth, Julio Martínez, Marco Antonio Rogel, Ernesto Ormeño-Orrillo, et Esperanza Martínez-Romero. « Gut and Root Microbiota Commonalities ». Applied and Environmental Microbiology 79, no 1 (Janvier 2013): 2‑9. https://doi.org/10.1128/AEM.02553-12.

Teng, Yun, Yi Ren, Mohammed Sayed, Xin Hu, Chao Lei, Anil Kumar, Elizabeth Hutchins, et al. « Plant-Derived Exosomal MicroRNAs Shape the Gut Microbiota ». Cell Host & Microbe 24, no 5 (Novembre 2018): 637-652.e8. https://doi.org/10.1016/j.chom.2018.10.001.

Venturi, Vittorio, et Christoph Keel. « Signaling in the Rhizosphere ». Trends in Plant Science 21, nᵒ 3 (Mars 2016): 187‑98. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2016.01.005.

Wang, Ming, Arne Weiberg, Feng-Mao Lin, Bart P. H. J. Thomma, Hsien-Da Huang, et Hailing Jin. « Bidirectional Cross-Kingdom RNAi and Fungal Uptake of External RNAs Confer Plant Protection ». Nature Plants 2, no 10 (octobre 2016): 16151. https://doi.org/10.1038/nplants.2016.151.





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Des effets cocktail d’antibiotiques sur le cycle de l’azote dans les sols



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Article dans Environmental Chemistry Letters

Mise en évidence d’effets cocktail d’antibiotiques sur le cycle de l’azote dans les sols

Céline Roose-Amsaleg et Anniet Laverman (CNRS, Université de Rennes 1, ECOBIO) s’intéressent à l’effet des antibiotiques sur les bactéries environnementales qui réalisent des services écosystémiques comme le recyclage de l’azote. Avec leurs collègues des UMR ECOSYS et METIS, elles viennent de publier un article dans la revue Environmental Chemistry Letters (numéro daté du 8 octobre 2020) sur les effets cocktails des antibiotiques dans les sols.

Sous le terme d’effet cocktail, est décrit l’effet conjoint de plusieurs molécules c’est-à-dire l’effet d’un mélange. Cet effet peut s’avérer différent de l’effet additionné des différentes molécules seules (additivité) en étant soit amplifié (synergie) soit diminué (antagoniste). Or jusqu’à présent les effets des antibiotiques ont surtout été observés molécule par molécule. Cependant, l’extrême diversité de molécules antibiotiques détectées dans tous les environnements a incité ces chercheuses à tester des mélanges d’antibiotiques.

Une autre originalité de l’approche réside dans le fait que l’impact de l’antibiotique a été recherché sur une activité microbienne essentielle du sol : la dénitrification. Cette respiration anaérobie permet la réduction du nitrate, trop souvent en excès dans les milieux naturels, en composés gazeux : N2 et N2O (Figure 1).

 

Celine Amsaleg Fig1
Figure 1
 : Résumé graphique de l’étude


Ainsi, quatre antibiotiques parmi les plus rencontrés dans les sols (tétracycline, ofloxacine, sulfamethoxazole, tylosine) ont été appliqués à des solutions de sol enrichies en bactéries dénitrifiantes. C’est la réaction de réduction d’oxyde nitreux en diazote, dernière étape de la dénitrification qui a été ciblée. En effet, si elle est réalisée, elle contribue au retour à l’atmosphère de l’azote ; si elle ne l’est pas, à des émissions d’oxyde nitreux, un puissant gaz à effet de serre. Les enrichissements de sol été exposés soit à un mélange de 3 antibiotiques soit aux antibiotiques seuls. Deux niveaux d’observations ont été effectués : au niveau de la capacité à réduire l’oxyde nitreux et des gènes codant pour l’enzyme réduisant l’oxyde nitreux (quantifications d’abondances gènes nosZ).

Ont été déterminées des concentrations minimales inhibitrices des enrichissements (CMI-E) ainsi que des concentrations effectives à 50% (CE50-exp) expérimentales et modélisées dans le cas où il n’y aurait pas d’effet cocktail soit juste une additivité des effets (CE50-A).

Ces auteurs ont pu confirmer leur hypothèse selon laquelle un mélange d’antibiotiques avait un effet synergique sur la capacité à réduire l’oxyde nitreux. La tétracycline était le seul antibiotique testé seul qui entrainait une inhibition de la capacité à réduire l’oxyde nitreux (CMI-E de 64 mg/L). En revanche, pour tous les mélanges testés, l’inhibition observée surpassait toujours celle estimée en cas d’additivité des effets (CE50-exp < CE50-A).

Ce résultat majeur est illustré en Figure 2 où de plus faibles concentrations en antibiotiques sont nécessaires en mélange (42 mg/L de tetracycline, 7,7 mg/L de sulfamethoxazole et 37,4 mg/L d’ofloxacine) pour inhibiber la capacité à dénitrifier. En effet, la sulfamethoxazole et l’ofloxacine n’avait pas montré d’inhibition quand appliquée individuellement et ce jusqu’à 128 mg/L.

Celine Amsaleg Fig2
Figure 2
 :Capacité de dénitrification des enrichissements de sol (ronds vides), observée à la fin du bio-essai, en présence d’un seul antibiotique (A, tetracycline, B, sulfamethoxazole and C, ofloxacine) ou du mélande correspondant (D). Les courbes doses-réponses, les CMI-E et les EC50-exp sont représentées quand ils ont pu être calculés.

 

Afin d’aller plus loin, ces auteurs ont observé si cette inhibition était due à une diminution du nombre de micro-organismes. Ainsi, le nombre de micro-organismes a été estimé en comptant le nombre de gènes codant pour l’enzyme réalisant la réduction de l’oxyde nitreux (N2O). Ces gènes sont de deux types : nosZ I et nosZ II. La distinction en deux types repose sur le fait que les nosZ I sont dans la plupart des cas des dénitrifiants complets c’est-à-dire qui produisent et réduisent le N2O alors que les nosZ II sont généralement uniquement des réducteurs de N2O.

Les micro-organismes dénitrifiants portant le gène nosZ I n’ont pas été affectés (107-108 copies/ng ADN) par les applications d’antibiotique même en mélange au contraire de ceux portant le gène nosZ II. De plus, ceux portant le gène nosZ II ont vu leur nombre diminué à des concentrations en antibiotiques inférieures à celles montrant un effet sur l’activité (Figure 3).



Celine Amsaleg Fig3
Figure 3 :
Nombre de copies des gènes nosZ clade I (barres blanches) et clade II (barres grises) (moyenne +/- écart-type, n=6) à la fin du bioessai d’expostion des enrichissements dénitrifiants soit à un antibiotique seul (A tetracycline, B sulfamethoxazole, C ofloxacine) ou à son mélange (D)

 

 

Cette étude apporte un nouvel éclairage sur les effets écotoxicologiques des antibiotiques en mélange sur les communautés dénitrifiantes du sol, des acteurs clés de cycle de l’azote. Des effets inhibiteurs importants ont été observés en mélange alors que les molécules simples n’en montraient pas ou en montraient de plus légers. Les micro-organismes reduisant le N2O de type II ont montré une plus grande sensibilité aux antibiotiques en mélange ou non ; ceci pouvant avoir des conséquences néfastes sur la capacité de puits des sols concernant le N2O.



Référence
Roose-Amsaleg, C., David, V., Alliot, F. et al. Synergetic effect of antibiotic mixtures on soil bacterial N2O-reducing communities. Environ Chem Lett (2020)





Contact OSUR
Céline Amsaleg (CNRS, ECOBIO) / @
Alain-Hervé Le Gall (OSUR multiCOM) / @


GeoFablab : un projet de Tiers Lieu pour expérimenter la « Terre vivante »



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Un nouveau concept pour répondre aux enjeux de la transition énergétique et environnementale

La Terre et son environnement sont soumis à des changements rapides et profonds directement et indirectement provoqués par les activités anthropiques. Au cœur d’une société où le réchauffement climatique et les pénuries en ressources ou leurs mauvaises exploitations, menacent les écosystèmes et la société elle-même, les étudiants et le monde socio-économique ont toute leur place pour devenir des acteurs à part entière de la transition énergétique et environnementale. Répondre aux enjeux de la transition énergétique et environnementale requiert la formation d’experts capables d’analyser de manière intégrée le fonctionnement de la Terre, de proposer des démarches scientifiques issues de nouvelles recherches, ainsi que des solutions d’ingénierie et des techniques innovantes aux problématiques environnementales.


Un outil pédagogique innovant

Dans cette perspective, le projet de Tiers Lieu proposé par le laboratoire Géosciences Rennes de l’OSUR à l’université de Rennes 1 - baptisé « GeoFablab » - vise donc à créer un espace ouvert et d’échanges autour de la modélisation expérimentale, de la réalité virtuelle et des capteurs à bas-coût en Environnement et Sciences de la Terre. Le GeoFablab vise notamment à favoriser les échanges de pratiques et de compétences entre étudiants, enseignants, chercheurs, personnels techniques et le grand public. Cet espace permettra à ses usagers, à l’image des incubateurs de startup, de maturer leurs projets et de les confronter à des “experts” et aux lois régissant la dynamique des milieux naturels. Ce Tiers Lieu permettra aussi aux étudiants de participer à des projets de recherches expérimentales en les plaçant dans une position de formation active et collaborative. En outre, le GeoFablab pourra servir de lieu privilégié pour accueillir des TPs expérimentaux. Des dispositifs de réalité virtuelle permettront aux participants de se projeter sur des terrains géologiques, de visualiser des échantillons de roche et de réaliser des mesures. Dans un contexte économique difficile où les formations universitaires doivent se renforcer et se réinventer, le GeoFablab permettra ainsi d’augmenter l’attractivité et la visibilité des formations en Sciences de la Terre et Environnement . Cette structure unique en France représentera une “tête d’affiche” pour nos formations, en s'adossant à un savoir-faire autour de la mesure et de l’expérimentation, représentant une marque de fabrique historique de la recherche à Rennes en Sciences de la Terre.


De nouveaux liens avec les acteurs socio-économiques, de la formation et de la médiation

Mais ce projet doit pouvoir dépasser la formation académique et toucher des publics au-delà de l’université. Pour ce faire, notre ambition partenariale est grande : nous envisageons de renforcer notre collaboration déjà étroite avec la Maison pour la Science avec qui nous travaillons déjà depuis une dizaine d’années, avec des formations à destination des professeurs des écoles et des enseignants du secondaire qui pourront fortement bénéficier d’un tel lieu d’expérimentation, qui est tout à fait central dans leur démarche pédagogique (voir ci-dessous la vidéo "L'eau du robinet, ça coule de source ?"). Un partenariat avec l’ Espace des Sciences de Rennes (le CCSTI de Rennes) ainsi qu’avec l’antenne rennaise de l’association Les Petits débrouillards est fortement envisagé : il s’appuiera sur plus de deux décennies d’échanges et de co-productions pédagogiques.

L’aspect "Terre vivante" du GeoFablab, par son lien avec le musée de Géologie, jouera le rôle de « démonstrateur » auprès du grand public pour illustrer l’importance grandissante des processus géologiques et environnementaux sur nos sociétés (risques, ressources, gestion du territoire). Nous souhaitons aussi associer le GeoFablab aux réseaux des fablabs français et rennais, mais aussi au réseau international OPEnS ( Openly Published Environmental Sensing), pionnier en matière de développement ouvert de capteurs environnementaux. Un projet de recherche/action pour développer et déployer des réseaux de capteurs environnementaux intelligents a d’ores et déjà été labellisé à Géosciences Rennes/OSUR : TERRA FORMA, porté par Laurent Longuevergne, est lauréat 2020 du dispositif "Com'Lab" de soutien aux projets de médiation scientifique du CNRS. Les deux projets - complémentaires - se nourriront naturellement l’un l’autre.



Rejoignez-nous !

Le projet GeoFablab est un projet ambitieux, original, en devenir, mais surtout à co-construire, avec de multiples partenaires d’horizons très différents. Cette diversité sera sa richesse.


Ce projet vous intéresse ?
Contacter Philippe Steer, le porteur du projet : @






L'eau du robinet, ça coule de source ? Une co-réalisation Maison pour la Science / OSUR






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Alain-Hervé Le Gall (OSUR multiCOM) / @


Malgré le contexte sanitaire, le projet pilote du Lac au Duc continue d'avancer



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Interreg CPES « Channel Payments for Ecosystem Services »

L’année 2020 aura été une année de tous les rebonds liés à l’épidémie mondiale du Covid-19. La crise sanitaire a fortement ralenti le processus de construction des premiers contrats PSE sur le territoire entamé lors de la réunion de Guilliers le 13 décembre 2019. Les confinements et restrictions sanitaires ont empêché les équipes de terrain d’aller à la rencontre des agriculteurs, élus, et entreprises.


L’équipe du projet a néanmoins continué à travailler à distance et a avancé sur au moins 5 points :

  1. Construction d'un carnet d’adresse d’entreprises susceptibles de financer le dispositif PSE « Lac au Duc ». Les réunions avec les entreprises reprendront à partir du déconfinement, les contacts sont lancés.
  2. Identification avec la Chambre de Commerce et d’Industrie de Bretagne (CCI) et de l’Association Bretonne des Entreprises de l’Agroalimentaire (ABEA)  des critères favorables à l’engagement des entreprises dans le financement du  dispositif PSE « Lac au Duc »
  3. Lauréats de l'Appel à Projet « PSE » lancé par l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne, ce qui permet à la Chambre Régionale d’Agriculture de Bretagne et à l’association Alli’Homme de rejoindre le consortium Interreg pour la mise en place concrète de contrats PSE sur un sous-bassin versant pilote du Lac au Duc, le Rézo. Nous travaillons aujourd’hui main dans la main pour le déploiement du dispositif sur le territoire.
  4. Évaluation des attributs sélectionnés pour améliorer la qualité de l’eau (implantation de haies et de couverts végétaux permanents) du point de vue de leur capacité à stocker du carbone dans les sols. Il s’agit au travers de ce travail de réfléchir à la construction d’une offre PSE reposant non pas uniquement sur le service eau mais aussi sur d’autres services comme le climat (stockage de carbone), voire la biodiversité, et ainsi d’élargir de panel des entreprises susceptibles de financer le dispositif PSE « Lac au Duc »
  5. Travail sur une boîte à outil permettant de répliquer les méthodes de travail

Du fait de la crise sanitaire, le projet, qui devait initialement se terminer au 31 décembre 2020, sera prolongé jusqu’à la fin avril 2021 afin de permettre aux équipes d’avancer dans la contractualisation de PSE sur le territoire du Lac au Duc et d’assurer la pérennité des engagements en faveur de l’environnement et de la biodiversité. 


>>> Source CPES : Malgré le Covid-19, le projet pilote Lac au Duc continue d'avancer >>>




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Contact OSUR
Mélanie Poulain-Jamiloux (CNRS, Géosciences Rennes) / @