Pourquoi un indicateur biologique de la QUALITE DU SOL ?
Qualité du sol : Capacité à fonctionner pour entretenir la productivité biologique, promouvoir la qualité de l’air et de l’eau et la santé des animaux et des plantes (Doran et al., 1996). ⇒La qualité du sol renseigne sur l’aptitude du sol à remplir des services écosystèmiques (stockage et épuration de l’eau, stockage de carbone, production de fibre et énergie, dégradation de la MO, maintien de la biodiversité,…).
⇒Caractérisation de la qualité du sol est habituellement réalisée à l’aide de mesures physico-chimiques (RMQS, RENECOFOR)
Problème : coûteux en temps et argent, instantanées et effet des pollutions ponctuelles
Qualité (Biologique) du sol : Capacité d’un sol à agir comme habitat pour les organismes du sol et qui dépend des propriétés du site (propriétés du sol, climat, etc.). Les aspects relatifs à la fonction et la structure sont pris en compte. Workshop ICSZ Rouen, 2004
⇒Pouvoir indicateur de la faune du sol
OBJECTIFS
1- Caractérisation d’une vaste gamme des sols et milieux:
* propriétés physico-chimiques
* peuplements macro-invertébrés
2- Identification des facteurs environnementaux responsables des différences entre sites
3- Etude de la relation entre les variations d’abondance et diversité de macrofaune et celles du sol
4- Identification des taxons indicateurs
5- Elaboration d’un indice synthétique pour l’évaluation de l’état du sol
CEC, K+, Ca2+, Mg2+, Na+
NIRSP2O5
CorganiqueNtotalC:NpH
Chimiques
GranulométrieCapacité de rétention en eau
Physiques
Dénombrement et identification des macro-invertébrés
Biologiques
Type de mesureParamètres évalués
CEC, K+, Ca2+, Mg2+, Na+
NIRSP2O5
CorganiqueNtotalC:NpH
Chimiques
GranulométrieCapacité de rétention en eau
Physiques
Dénombrement et identification des macro-invertébrés
Biologiques
Type de mesureParamètres évalués
SITES D’ETUDE
Sources: INRA - 1997
Feucherolles (Ile-de-France)Sol brun lessivé: 48.5%
Louroux (Centre)Sol limoneux: 14.5%
Morvan (Bourgogne)Sol granitique: 6.4%
Theix (Auvergne)Sol brun sableux: 0.8%
78.5%
LOCALITE UTILISATION DU SOL
NOMBRE DE SITUATIONS
RELEVESFAUNE/PARCELLE
RELEVES SOL/PARCELLE
NOMBRE DE REPETITIONS
Feucherolles Culture 10 10 3 3Feucherolles Forêt 1 10 3 3
Louroux Culture 2 10 3 3Louroux Prairie 1 10 3 3Louroux Forêt 1 10 3 3
Morvan Culture 1 10 3 3Morvan Prairie 1 10 3 3Morvan Forêt conifères 1 10 3 3Morvan Forêt 1 10 3 3
Theix Prairie 2 5 3 2Theix Forêt 1 5 3 2
LOCALITE UTILISATION DU SOL
NOMBRE DE SITUATIONS
RELEVESFAUNE/PARCELLE
RELEVES SOL/PARCELLE
NOMBRE DE REPETITIONS
Feucherolles Culture 10 10 3 3Feucherolles Forêt 1 10 3 3
Louroux Culture 2 10 3 3Louroux Prairie 1 10 3 3Louroux Forêt 1 10 3 3
Morvan Culture 1 10 3 3Morvan Prairie 1 10 3 3Morvan Forêt conifères 1 10 3 3Morvan Forêt 1 10 3 3
Theix Prairie 2 5 3 2Theix Forêt 1 5 3 2
Total: 22 615 189
LOCALITE UTILISATION DU SOL
NOMBRE DE SITUATIONS
RELEVESFAUNE/PARCELLE
RELEVES SOL/PARCELLE
NOMBRE DE REPETITIONS
Feucherolles Culture 10 10 3 3Feucherolles Forêt 1 10 3 3
Louroux Culture 2 10 3 3Louroux Prairie 1 10 3 3Louroux Forêt 1 10 3 3
Morvan Culture 1 10 3 3Morvan Prairie 1 10 3 3Morvan Forêt conifères 1 10 3 3Morvan Forêt 1 10 3 3
Theix Prairie 2 5 3 2Theix Forêt 1 5 3 2
LOCALITE UTILISATION DU SOL
NOMBRE DE SITUATIONS
RELEVESFAUNE/PARCELLE
RELEVES SOL/PARCELLE
NOMBRE DE REPETITIONS
Feucherolles Culture 10 10 3 3Feucherolles Forêt 1 10 3 3
Louroux Culture 2 10 3 3Louroux Prairie 1 10 3 3Louroux Forêt 1 10 3 3
Morvan Culture 1 10 3 3Morvan Prairie 1 10 3 3Morvan Forêt conifères 1 10 3 3Morvan Forêt 1 10 3 3
Theix Prairie 2 5 3 2Theix Forêt 1 5 3 2
Total: 22 615 189
PRELEVEMENT MACRO-INVERTEBRES
25 cm 25 cm
Solution formolée (0,2%)
15 cm
Méthode TSBF (Tropical Soil Biology and Fertility): ISO 23611-5
TRAITEMENT DES DONNEES: 1ère etapeEspèces
Var. solSt
ations
Stations AFC
ACP
Co-inertie
Espèces
Var. solSt
ations
Stations AFC
ACP
Co-inertie
RV= 0.7
p<0.001
Corg
N total
C/N
pH
Ca
Mg
Na
K
CEC
P2O5 (Olsen)
CRE
Sable
Limon
Argile
-0.43
0.4-0.44 0.35
F1: 52.8%
F2: 24.4%41: Myrmica scrabinodis7: Clivina fossor
77: Tetragnathidae
12: Deroceras reticulatum58: Polydesmidae67: Aporrectodea sp.
3: Trechus obtusus
71: Allolobophora rosea
42:Myrmica ruginodis27:Lithobius tricuspis
63:Dendrobaena octaedra82:Hahniidae
1
2
34
5
6
7
8
910
11
1213
14
15
16
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18
20
21
222324
2526
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30
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3738
3940
41
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49
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5455
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108
109
110
19 -3.4
2.3-3 3.6-3.4
2.3-3 3.6
TRAITEMENT DE DONNEES: 2ème étape
Mesures physicoMesures physico--chimiqueschimiques
567
Groupe A
Groupe C
Groupe B
891011
Q_basse
Q_haute
Q_moyen
1
234
1
234
Spécificité
7891011Fidélité
Taxon 1 45Taxon 2 100
Taxon 3 50Taxon 4 75Taxon 5 60
Taxon 6 66Taxon 7 45Taxon 8 80Taxon 9 75
INDVAL(0-100)
RÉSULTATS
Lamyctes fluvicornis 73Tytthaspis sedecimpunctata 75Hydrophilidae 75Melanophthalma curticollis 50Thomisidae 52Amischa sp 90Aleochara bipustulata 50Tachyporus tersus 75
Clivina fossor 67Arion circumcriptus 100Cochlicopa lubrica 67Myrmica scabrinodis 82Lumbricus castaneus 50Tetragnathidae 90Tachinus signatus 53Tachyporus dispar 67Larves lépidoptère 57
38 taxons indicateurs (sps)
4 groupes séparés suivant critères physico-chimiques
Arion intermedius 61
Trichoniscus pusillus 68Oniscus asellus 60Neobisium simile 80Lithobius crassipes 60Lithobius tricuspis 84Lithobius microps 69Cryptops hortensis 77Myrmica ruginodis 65Glomeridae 60Dendrobaena octaedra 80Araneidae 56Agelenidae 80Hahniidae 60Othius punctulatus 60Othius subuliformis 60
Discus rotundatus 60
Polydesmidae 58Aporrectodea sp. 48Allolobophora rosea 57Lathrobium fulvipenne 50
Col. CarabidaeGastéropodesFourmisVers de terreAraignéesCol. StaphylinidaeChilopodesAutres Col.DiplopodesIsopodes
P3 P2 P4 F2 F1 F3 F4 F5 C13 P1 C11C12 C8 C7 C6C5C4C3 C10 C9 C2 C1
RÉSULTATS
P3 F2P2 C8 C7 C6C5C4C3F1 C10 C9 C2 C1F3 F4P4 C13F5 P1 C11C12
Polydesmidae 58
Henicopidae 73Coccinelidae 75Hydrophilidae 75Lathridiidae 50Thomisidae 52
Oniscidae 62
Lithobiidae 58
Glomeridae 60
Endodontidae 60Zonitiidae 40Trichoniscidae 68
Neobisiidae 80
Cryptopidae 63
L.épigé 54Araneidae 56Agelenidae 80Hahniidae 60
Arionidae 52Cochicopidae 67L.anécique 45Tetragnathidae 90Larves lépidoptère 57
23 familles indicatrices Carabidae
StaphylinidaeFormicidae
où: Di= abondance moyenne du taxon indicateur i
Si= valeur indicatrice du taxon i
IBQS = (Di+1)×Sii=1
nΣ ln
RÉSULTATSL’Indice Biotique de la Qualité du Sol
0<IBQS<20
IBQS Classe de qualité Qualification
0-4 I Mauvaise5-8 II Médiocre9-12 III Moyen13-17 IV Bon18-20 V Optimal
RÉSULTATS
P3 F2P2 C8 C7 C6C5C4C3F1 C10 C9 C2 C1F3 F4P4 C13F5 P1 C11C12
4 groupes séparés suivant critères physico-chimiques
IBQS spsIBQSfamille
Classe de III IV-V II I Qualité II III-V I-II I
Qualification Moyen Bon Optimal Médiocre Mauvais
1111 22 2 2335 56 89 1012 13 18 11 10 20111211 11 1 15 52 49 20 10 7 198 68
CONCLUSIONS
* Les macro-invertébrés du sol très sensibles aux modifications de l’environnement physico-chimique du sol ce qui fait d’eux des bio-indicateurs efficaces de la qualité du sol.
* L’Indice Biotique de la Qualité du Sol permet d’évaluer la qualité du sol et la durabilité des pratiques de gestion.
* L’application de l’indice peut être réalisée au niveau espèce ou famille. L’utilisation du niveau espèce pour certains groupes et celui de la famille pour d’autres semble être un bon compromis.
PERSPECTIVES
* Validation pour l’établissement des limites d’application et/ou correction du système proposé (RMQS, Forest Focus).
*Augmentation du nombre d’observations pour augmenter la robustesse et approfondir l’étude des relations entre les différents niveaux taxonomiques. Liste définitive des taxons indicateurs
* Étude de la relation entre la valeur de l’indice et des fonctions précises dans le sol (C/N, agrégation, etc…)
41/4731/47Total score:
33Comprehensibility
42Availability of baselines and thresholds
3-42Geographical coverage
33
Policy relevance
22
Measurability(practicability and
cost-effectiveness)
32
Analytical soundness
(Acceptance of methodology)
32
Significance(Meningfullnessand problem adequacy)
Note àterme
Note ActuelleArgumentsCritères
(EEA, EPA)
IBQSGRILLE D’EVALUATION (ENVASSO)
-Etat du sol à un moment donné-Changements de qualité dans le temps et l’espace-Note IBQS = valeurs précises des paramètres en relation
-Méthode TSBF en cours de standardisation-Approche de calcul validée-Normalisation de l’IBQS
-Facile à mesurer et à calculer-Peu coûteux (96 € vs 186 €)
-Règlement Forest Focus-PAC-Directive Habitats-Directive Protection des Sols
-Données locales et régionales-Incorporation aux réseaux de surveillance
-Référentiel en cours-Etablissement des valeurs seuils
-Information au niveau basique (pas d’expertise nécessaire)-Information plus détaillée (expertise de base)
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