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Blotevogel, Simon. Etude des transferts élémentaires et mécanismes biogéochimiques dans le continuum sol-plante-vin par l'utilisation de traceurs isotopiques et biochimiques

Blotevogel, Simon (2017). Etude des transferts élémentaires et mécanismes biogéochimiques dans le continuum sol-plante-vin par l'utilisation de traceurs isotopiques et biochimiques.

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Résumé en francais

Dans l'ouest de l'Europe, une grande importance est accordée à la composante sol dans l'élaboration des vins. La nutrition minérale est la principale voie par laquelle le sol peut avoir une influence sur la vigne et par conséquent sur le vin qui en est issu. Dès lors, ce travail de thèse appréhende la question plus large des transferts élémentaires entre le sol et la plante à travers de l'utilisation d'outils géochimiques en milieu viticole. Une combinaison de techniques impliquant des indicateurs classiques tels que les rapports élémentaires ou des bilans de masses ainsi que des traceurs plus innovants comme les rapports isotopiques du Cu et la résonance paramagnétique électronique (RPE) est utilisée. Dans un premier temps, l'influence du sol sur la composition élémentaire du vin a été étudiée dans plus que 200 vins provenant d'Allemagne, d'Espagne, de France, et d'Italie. A cette échelle, le type de sol (classé comme calcaire ou non-calcaire) et les conditions météorologiques apparaissent comme des critères discriminants. Par la suite, deux parcelles viticoles de Soave (Italie) aux sols contrastés ont été étudiées afin de d´déterminer l'influence du type du sol sur les vignes. Même si les sols présentent des propriétés pédologiques différentes, une pédogénèse complexe a induit des propriétés géochimiques similaires. Dans les vignes, les traceurs élémentaires et biochimiques montrent que la variabilité inter-annuelle et inter-individuelle est plus grande que la différence liée au sol lui-même. Néanmoins, il est possible de déterminer quel est le sol considéré par l'étude des rapports isotopiques du Sr. Parmi tous les nutriments et éléments toxiques généralement étudiés pour leur mobilité dans les sols, le cuivre a été suivi dans la dernière partie de cette thèse, essentiellement du fait de son épandage toujours massif comme fongicide en viticulture. En effet, les pesticides cupriques comme la bouillie bordelaise sont utilisés depuis environ 150 ans en viticulture. Le Cu s'accumule d`es lors dans les sols et les conséquences ´ecotoxicologiques en font un sujet de plus en plus sensible. Parmi les pesticides analysés dans notre étude, les rapports isotopiques du Cu varient autant entre les différents fongicides que dans les sols étudiés dans la littérature, rendant ainsi impossible l'utilisation de ces isotopes comme traceurs d'origine du Cu dans les sols. Cependant, les isotopes du Cu peuvent être utilisés afin de suivre les transformations biogéochimiques qui s'opèrent dans le sol. Le transport vertical du Cu a également été étudié sur les parcelles viticoles de Soave présentant des sols contrastés. Des calculs de bilan de masse montrent que le Cu peut être entrainé en profondeur, et ce même en milieu calcaire. Les rapports isotopiques indiquent que du Cu lourd est perdu dans les sols calcaires, suggérant alors un transport associé à la matière organique. A plus petite échelle, les transferts du Cu entre le sol, la solution de sol et la vigne ont été examinés en conditions contrôlées. Dans cette expérience menée en serre, le transport du Cu semble également contrôlé par la matière organique. Les teneurs élémentaires varient fortement avec le temps dans les solutions de sol. Le Cu s'accumule dans les racines et reste peu transloqué vers les feuilles. Le fractionnement isotopique entre le sol et la solution de sol semble dépendre du type de sol et demeure constant dans le temps pour la plupart des échantillons. Dans certains sols, une tendance vers des rapports isotopiques plus légers a été mise en évidence en fin d'expérimentation. Au final, les rapports isotopiques dans les différents compartiments des plantes semblent varier avec leur niveau de contamination. Pour conclure, nos résultats indiquent que les outils géochimiques s'avèrent pertinents pour l'étude des problématiques viticoles, et notamment pour améliorer la compréhension des mécanismes impliqués dans le transfert élémentaire dans le continuum sol-vigne-vin.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Schreck, Eva
Oliva, Priscia
Viers, Jérôme
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Géosciences Environnement Toulouse (GET), UMR 5563
Mots-clés libres :Sol - Effet terroir - Transfert élémentaire - Isotopes du cuivre - Solution du sol - Nutrition des plantes
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :10 May 2019 18:27