Xavier Baril

INRS
Candidat Ph.D.

superviseur(e): Philippe Constant
Maritza Volel, Collège Montmorency
Début: 2021-01-01
Fin: 2025-12-17

Projet

Caractérisation et activation des bactéries oxydant l’hydrogène dans un contexte d’agriculture durable
L’hydrogène moléculaire (H2) est le deuxième gaz trace réduit le plus abondant dans la troposphère, et est un gaz à effet de serre indirect. L’utilisation de ce gaz comme source d’énergie chez les bactéries oxydant l’hydrogène (BOH) représente près de 80% des pertes atmosphériques. La contribution des différents écosystèmes dans le puits biologique de l’H2 n’est pas équivalente. En effet, les sols agricoles auraient une activité près de trois fois plus faible que les sols forestiers. Malgré le rôle primordial des BOH dans le cycle de l’H2, l’effet des variables environnementales sur leur activité est encore obscur. Ce projet vise une classification des BOH selon leurs traits écologiques afin de mieux comprendre ce qui module leur distribution et leur activité dans des sols agricoles. Un suivi en microcosmes ainsi qu’une validation dans un champ expérimental permettra d’assigner des traits écologiques aux différentes BOH en fonction de leur efficacité biologique, de leur acquisition de ressources et de leur résistance au stress. Un second objectif visera l’activation de la fonction des BOH, ainsi que la stimulation des services écosystémiques qu’elles fournissent, telles que la fixation du carbone et l’augmentation du rendement des cultures. Pour ce faire, un engrais intelligent misant sur l’action de bactéries fixatrices d’azote et émettrices d’H2 (BFN-H2) sera développé. Cet engrais intelligent est basé sur le pouvoir biostimulant de l’H2 associé aux nodules des plantes légumineuses. Des souches sauvages de BFN-H2 seront combinées à une matrice d’hydrogel afin de produire un engrais intelligent qui sera testé en laboratoire et dans un champ expérimental. Ensemble, ces résultats permettront d’améliorer la capacité de prédire la réponse des BOH à certaines pratiques agricoles, et de proposer une nouvelle approche pour stimuler leur activité dans une optique d’agriculture durable.

Mots-clés

Écologie, écologie microbienne / microbial ecology, Communautés microbiennes du sol, microbiologie, gaz à l'état de trace, Changements climatiques/Climate changes, agriculture