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n Dossier thématique n°1 du Comité scientifique français de la désertification (CSFD)

Le Comité scientifique français de la désertification (CSFD), géré et hébergé par Agropolis, lance une nouvelle série de documents intitulée « Les dossiers thématiques du CSFD « qui veut fournir à un large public une information scientifique sur la désertification, ses implications et ses enjeux.
Le premier numéro, qui vient de paraître, s’intitule La lutte contre la désertification : un bien public mondial environnemental ? Des éléments de réponse…. Les auteurs de ce dossier sont Patrick Caron, chercheur au département « Territoires, environnement et acteurs « du Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (Cirad) et Mélanie Requier-Desjardins, chercheur au Centre d'économie et d'éthique pour l'environnement et le développement de l'université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines.
Une douzaine de dossiers est prévue, à raison de trois à quatre numéros par an. Ils seront consacrés à différents thèmes aussi variés que la biodiversité, la pauvreté, le changement climatique, le pastoralisme, la télédétection, etc. Ce premier dossier est téléchargeable sur le site du CSFD.

En savoir plus :
www.agropolis.fr/cooperation/csfd.html
Contact : 
Marc Bied-Charreton 
CSFD
<csfd@agropolis.fr>

n Le compostage : l’avenir pour le traitement des déchets

La France produit annuellement près de 600 millions de tonnes de déchets dont plus de 400 sont des déchets organiques. Pour ces derniers, le compostage est une voie de traitement en fort développement, favorisé par le contexte réglementaire et sociologique actuel.
Le compostage est une dégradation biologique aérobie de la matière organique. Le produit final, le compost, est stable et hygiénique et peut être utilisé en agriculture pour l’amendement des sols. Autre avantage, ce procédé s’adapte au volume à traiter. Il permet en effet de traiter des volumes très importants ou plus faibles en mettant en œuvre une technologie plus ou moins avancée. Qu’il s’agisse de déchets municipaux, agricoles ou issus de l’industrie agroalimentaire, un double contexte réglementaire et sociologique contribue à favoriser le traitement par compostage : l’obligation de réduire de 65 % les déchets mis en décharge, la réticence croissante du monde agricole à l’épandage de boues d’épuration et l’obligation pour les producteurs de déchets de réduire leur charge azotée ou de les transformer en produits exportables hors de la « zone d’excédents structurels ».

Quels travaux pour quels objectifs  ?

Face à une demande sociale croissante de ce mode de traitement des déchets, l’objectif des recherches menées au Cemagref est d’optimiser les procédés de compostage tant du point de vue de leurs performances techniques que de leurs impacts environnementaux. Les émissions gazeuses, composés odorants ou gaz à effet de serre comme le méthane, le dioxyde de carbone ou le protoxyde d’azote, sont par exemple à l’origine des principaux impacts environnementaux.
Connaître les processus qui gouvernent le devenir de l’azote lors du compostage est donc indispensable pour réduire ces émissions. Les recherches menées au Cemagref sur le compostage ont donc de nombreux objectifs au rang desquels on compte la modélisation globale des traitements par compostage, le diagnostic et le contrôle des émissions gazeuses, la mise au point de nouveaux procédés, l’acquisition d’outils expérimentaux de simulation de traitement par compostage, d’outils méthodologiques de suivi de ces traitements, d’outils permettant de qualifier la biodégradabilité des déchets organiques et leur niveau de stabilisation.

Évaluer la « compostabilité » des déchets

La « formulation » du mélange de déchets à traiter (ou de son prétraitement) ainsi que le procédé et les conditions du traitement sont les principaux paramètres qui interviennent lors du compostage. Ces paramètres mettent en jeu différents processus : des processus biologiques, liés à la nature des déchets, des transferts de masse et de chaleur qui dépendent du procédé mis en œuvre et des conditions de traitement.
En étudiant les processus biologiques, on peut par exemple caractériser la biodégradabilité initiale ou résiduelle d’un déchet, avant ou pendant son traitement, et conduire ainsi à une meilleure maîtrise puis à l’optimisation des procédés de compostage. Dans cette perspective, un outil respirométrique est en cours de développement au sein de l’équipe Sowaste du Cemagref à Rennes. Il permet de mesurer la consommation d’oxygène associée à la biodégradation d’un substrat organique. En modélisant cette consommation, on peut quantifier les différentes fractions organiques biodégradables de la matière étudiée. Cette méthode devrait permettre d’évaluer la « compostabilité » d’un substrat, valeur ensuite utilisée pour optimiser la formulation de mélanges ou encore pour choisir le prétraitement à appliquer. En utilisant cet outil à différentes étapes du processus de compostage, il sera possible d’évaluer la biodégradabilité résiduelle d’un matériau et ainsi de contrôler ou d’expertiser un procédé, mais aussi de quantifier la stabilisation biologique de composts en fin de traitement.

Info Médias Cemagref 
N° 66, janvier 2005
Contact scientifique : 
Amaury de Guardia 
Cemagref Rennes
<amaury.de-guardia@cemagref.fr>

n La nécrose de l’hévéa enfin élucidée

Depuis les années 1980, une nécrose de l’écorce affecte l’hévéa, l’arbre dont est extrait le caoutchouc naturel. Cette maladie entraîne de fortes baisses de production de latex et des pertes économiques importantes pour les pays producteurs d’Afrique, d’Amérique et d’Asie. Malgré les investigations de différentes équipes scientifiques, la cause de cette maladie restait jusqu’alors inconnue. Soutenus financièrement par des professionnels de l’hévéaculture pendant cinq ans, des chercheurs de l’Institut de recherche pour le développement (IRD) et leurs partenaires sont parvenus à percer le mystère. Cette pathologie complexe n’est pas due à un agent pathogène mais résulte de la combinaison de stress exogènes et de dysfonctionnements physiologiques des arbres. Ces résultats, obtenus grâce à une approche pluridisciplinaire conduite dans plusieurs pays, ont déjà permis de proposer aux professionnels de la filière des mesures de prévention en cours d’application dans les plantations.
L’hévéa, Hevea brasiliensis, est un arbre cultivé dans de nombreux pays de la zone tropicale humide pour sa production de latex dont on extrait le caoutchouc naturel utilisé principalement par l’industrie des pneumatiques. L’Asie fournit à elle seule près de 95 % de la production mondiale, avec au premier rang la Thaïlande où cette activité procure un revenu régulier à 10 % de la population. Or, une maladie, responsable de l’assèchement irréversible du latex, peut affecter jusqu’à 30 % des arbres des plantations africaines, asiatiques et américaines, provoquant de fortes baisses de production et des pertes économiques importantes. Cette pathologie nommée « nécrose de l’écorce de l’hévéa » (NEH) a été diagnostiquée en 1983¹ dans une plantation industrielle (société Michelin, République de Côte d’Ivoire) par des chercheurs de l’Institut. Les premières investigations, menées à la demande de l’hévéaculteur, n’avaient pas permis d’associer à la NEH un agent pathogène (champignon, virus, bactérie ou mycoplasme).
Fin 1999, de nouvelles recherches ont été initiées par l’équipe IRD et ses partenaires² à la demande et avec le soutien des professionnels de l’hévéaculture³. Cette pathologie complexe est alors abordée suivant une approche pluridisciplinaire (phytopathologie, agropédologie, physiologie cellulaire et moléculaire, virologie, …) et plurilocale⁴, ce qui a permis d’identifier son origine et les mécanismes impliqués dans son déclenchement.
Depuis les années 1970, l’hévéaculture repose essentiellement sur des arbres greffés. Dans 90 % des cas, la NEH débute précisément au point de greffage situé dans la zone de transition entre le tronc et les racines, le collet. Le premier stade de la maladie n’est pas décelable puisque les premières cellules nécrosées sont localisées dans les tissus internes de l’écorce. La nécrose s’étend progressivement à toute la base du tronc puis vers le haut, jusqu’à l’encoche de saignée. À ce stade, celle-ci devient improductive et les hévéas malades sont alors repérables. Lorsque l’écorce externe est atteinte, elle est le siège de fissures puis de desquamation des parties mortes.
La recherche d’agents pathogènes focalisée - compte tenu des résultats précédents - sur des virus ou viroïdes susceptibles d'être transmis par le couteau de saignée s’est avérée infructueuse. Après avoir écarté la possibilité d'une influence majeure des caractères chimiques du sol, les chercheurs ont privilégié l’hypothèse d’une cause physiologique plurifactorielle et se sont alors intéressés à l’influence des contraintes physiques du sol. Ils ont ainsi pu mettre en évidence une corrélation nette entre les risques d’apparition de la maladie et la forte résistance mécanique des sols qui entrave la circulation de l’eau et son absorption par les racines des arbres. Cette résistance accrue, qui peut résulter de la présence d’une faible porosité ou d’une induration de ces sols, est ici apparue plus spécifiquement liée à la compaction due au passage des bulldozers. La distribution non aléatoire des arbres malades est en effet cohérente avec les zones où ce passage a été plus intense. Les observations physiologiques ont montré par ailleurs que les hévéas nécrosés présentent un moindre développement des racines. Celui-ci, qu’il soit dû à une mauvaise interaction porte-greffe/greffon ou à une prédisposition génétique du porte-greffe, engendre une faible alimentation en eau et en sels minéraux. Cette tendance est accentuée par les complications qu’entraîne la greffe dans la vascularisation de l’arbre, en particulier dans la jonction entre les différents vaisseaux conducteurs de sève du porte-greffe et du greffon. Des analyses écophysiologiques révèlent que les arbres atteints de NEH sont en situation de déficit hydrique, qui s’accroît fortement en période de sécheresse (facteur climatique) ou en cas de surexploitation (facteur anthropique).
Le cumul de ces différents stress induit la mort de cellules au collet. Ceci se traduit par la destructuration des compartiments cellulaires, provoquant la libération d’une grande quantité du cyanure naturellement contenu dans les tissus de l’hévéa. L’effet de ce poison est à l’origine de la nécrose. L’appel d’eau vers l’encoche, provoqué par les saignées, facilite la diffusion ascendante du cyanure et donc la propagation de la nécrose vers le haut du tronc. La désorganisation profonde des tissus de l’écorce qui en résulte explique l’arrêt irréversible de la production de latex.
L’apparition et le développement de la nécrose de l’écorce de l’hévéa résultent ainsi de la conjonction de stress climatiques ou anthropiques et de dysfonctionnements physiologiques de l’arbre. Si ce schéma intégratif apporte pour la première fois une vue d’ensemble de la genèse de cette maladie, quelques zones d’ombre restent à explorer. En particulier, une nouvelle approche, génétique, vise à rechercher des marqueurs précoces de la maladie pour optimiser sa détection sur le terrain. Les résultats acquis permettent de proposer des recommandations pratiques, déjà en cours d’application, qui constituent un atout important dans la gestion des plantations.

Fiche d’actualités scientifiques IRD, 
N° 221, mars 2005
Contact scientifique :
Daniel Nandris
<nandris@mpl.ird.fr>

¹ Nandris D, Chrestin H, Geiger JP, Nicole M., Thouvenel JC. Occurrence of a phloem necrosis on the trunk of rubber tree. 75th Annual Conference of Rubber Research, Sri Lanka, September 1984, Colombo. Proceedings 1984 ; 59
² Université d’Abobo-Adjamé (République de Côte d’Ivoire), Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (Espagne), Institut national de la recherche scientifique (Inra, Avignon, Bordeaux), Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (Cirad, Montpellier), université Poincaré (Nancy), université de Mahidol (Thaïlande)
³ Institut français du caoutchouc (Paris), Michelin (Clermont-Ferrand), Société internationale des plantations d’hévéas (Paris), Socfinco (Bruxelles), dans le cadre de la convention de recherche avec l’IRD n° 2 454 (1999-2004).
⁴ Brésil, Cambodge, Cameroun, Chine, Inde, Indonésie, Ghana, Liberia, Malaisie, Nigeria, république de Côte d’Ivoire, Thaïlande. Cahiers Agricultures vol. 14, n° 3, mai-juin 2005

Références

1. Nandris D, Thouvenel JC, Chrestin H, et al. Phloem necrosis of the rubber tree trunk in Côte d'Ivoire : 2- Etiology of the disease. European J Forest Pathol 1991 ; 21 : 340-53.

2. Pellegrin F, Nandris H, Chrestin H, Duran-Vila N. Rubber tree (Hevea brasiliensis) Bark Necrosis Syndrome : 1. Still No Evidence of a Biotic Causal Agent. Plant Dis 2004 ; 88 : 1046.

3. Chrestin H, Sookmark U, Trouslot P, Pellegrin F, Nandris D. Rubber Tree (Hevea brasiliensis) Bark Necrosis Syndrome : 3. A Physiological Disease Linked to Impaired Cyanide Metabolism. Plant Dis 2004 ; 88 : 1047.

4. Nandris D, Moreau R, Pellegrin F, Chrestin H, Abina J, Angui P. Rubber Tree (Hevea brasiliensis) Bark Necrosis Syndrome : 2. First Comprehensive Report on Causal Stresses. Plant Dis 2004 ; 88 : 1047.