* Résumé court
– Mise en œuvre de modèles de bilans géochimiques de polluants métalliques.
– Réalisation d’échantillonnage et de mesures géochimiques pour la mise à l’épreuve des modèles sur des sols de jardin.
– Évaluation des flux drainants par modélisation couplant géochimie et transport d’eau.

* Mots-clefs : élément trace métallique, sol de jardin, bilan géochimique, modélisation, mise à l’épreuve expérimentale, phytoextraction

* Laboratoire d’accueil
Laboratoire Sols et Environnement (LSE)
UMR 1120 Université de Lorraine-INRA
2, avenue de la forêt de Haye — BP 20163 — 54 505 Vandœuvre-lès-Nancy Cedex — France
http://lse.univ-lorraine.fr/
Le LSE appartient à l’Observatoire des Sciences de l’Univers OTELo, pôle scientifique géosciences de l’Université de Lorraine.

* Équipe de direction doctorale / personnes à contacter
– Directeur de thèse :
Thibault Sterckeman – Ingénieur de Recherche INRA, HDR – [email protected] – + 33 (0)3 72 74 41 16
– Co-directeur de thèse :
Sophie Leguédois – Chargée de Recherche, INRA – [email protected] – +33 (0)3 72 74 41 37

* École doctorale
Ressources Procédés Produits et Environnement de l’Université de Lorraine (rp2e.univ-lorraine.fr), spécialité : sciences agronomiques et écologiques.

* Conditions
– Contrat doctoral de 3 ans du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche (www.enseignementsup-recherche.gouv.fr/cid20185/le-doctorat.html).
Rémunération indexée sur l’évolution des rémunérations de la fonction publique : environ 1 800 € bruts mensuels pour une activité de recherche seule et 2 025 € bruts mensuels en cas d’activités complémentaires (enseignement, information scientifique et technique, valorisation de la recherche, missions de conseil ou d’expertise pour les entreprises ou les collectivités publiques).
– Démarrage du contrat au 01/09/2018.

* Profil souhaité
Nous recherchons une personne de niveau master ou ingénieur dans les domaines des sciences agronomiques ou environnementales avec une affinité pour le travail numérique et la modélisation. Une expérience ou un intérêt pour la géochimie (éléments en traces, nutriments majeurs, suivis de terrain et analyses) ainsi que pour l’agronomie urbaine seront nécessaires. De bonnes capacités rédactionnelles sont attendues ainsi qu’un bon niveau d’anglais.
Le contrat sera octroyé sous réserve de l’obtention du master 2 ou équivalent au plus tard à la rentrée 2018 avec au moins une mention assez bien ou un classement dans le premier tiers de la promotion.

* Contexte, problématique et travaux prévus
De récentes études épidémiologiques ont montré que l’exposition au Cd à faible dose via l’alimentation engendrait des risques accrus de cancer et d’ostéoporose pour les populations humaines (EFSA, 2012). Les céréales, les légumes feuilles et les légumes racines sont les principales sources d’apport (Clemens et al., 2013). Des bilans prédictifs réalisées sur les sols français sous grande cultures montrent que cette contamination est largement présente et qu’elle aurait tendance à s’accroître dans les années à venir si les pratiques agronomiques restaient les mêmes (Sterckeman et al., soumis). Le Cd dans ces sols est apporté majoritairement par les engrais phosphatés. Par ailleurs, le poste le plus incertain des bilans de métaux dans les sols est celui des pertes avec les eaux de drainage.
Aujourd’hui un tel bilan reste à faire en contexte d’agriculture urbaine. En effet, la production végétale alimentaire sur les territoires urbains est en expansion (Cheverry et Gascuel, 2009). Or les sols urbains, en particulier de jardin, sont souvent sur-fertilisés, riches en phosphore et en éléments traces métalliques dont le Cd (Joimel et al., 2016). Par rapport aux sols de grandes cultures, les niveaux d’apport de métaux y sont souvent plus élevés notamment du fait des dépôts atmosphériques et de l’anthropisation des substrats. Il y un donc un risque de contamination des populations par les productions alimentaires urbaines qui reste à évaluer, que ce soit pour le Cd comme pour d’autres métaux (p. ex. Cu, Pb, Zn).
Les objectifs de ce projet doctoral sont : i) de faire un état des lieux et une prédiction des flux et des bilans de Cd et d’autres métaux potentiellement toxiques dans les sols sous agriculture urbaine ; ii) d’estimer les transferts de ces éléments vers les récoltes et les eaux continentales ; iii) d’évaluer l’impact de différentes pratiques agronomiques (y compris la phytoextraction) sur le devenir des métaux en traces dans ces sols.
Les axes de travail envisagés sont :
– le calcul d’un bilan (modèle simple de bilan de masse géochimique) de flux de métaux en traces (Cd et autres métaux à définir) à partir de données bibliographiques selon différents scénarios puis son analyse critique (analyse d’incertitude, hiérarchisation des facteurs influents) ;
– la mise en place et le suivi de dispositifs de mesure des flux géochimiques in situ (p. ex. lysimétrie, analyses d’intrants et de récoltes) ;
– la définition de pratiques agronomiques (p. ex. amendements organiques, cultures pièges à métaux ou à phosphore, fertilisation phosphatée) pour réduire l’exposition au métaux tout en prenant en compte d’autres enjeux globaux (stockage de carbone dans les sols, recyclage du P) ;
– des simulations des pertes de métaux par lixiviation à l’aide d’un modèle couplant géochimie et transport d’eau à définir (p. ex. Phreeqc-Hydrus, Orchestra, SolutR) .
Ce projet allie donc modélisation numérique et suivis de terrain.

* Références bibliographiques
Cheverry, C. et Gascuel, C. (2009) Sous les pavés la terre. 208 p. Ed. Omniscience.
Clemens S, Aarts MGM, Thomine S, Verbruggen N (2013) Plant science: the key to preventing slow cadmium poisoning. Trends Plant Sci 18: 92-99.
EFSA (2012) Cadmium dietary exposure in the European population. EFSA Journal 10: 2551.
Joimel S, Cortet J, Jolivet CC, Saby NPA, Chenot ED, Branchu P, Consalès JN, Lefort C, Morel JL, Schwartz C (2016) Physico-chemical characteristics of topsoil for contrasted forest, agricultural, urban and industrial land uses in France. Sc Total Environ 545-546: 40-47. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.12.035.
Sterckeman T, Gossiaux L, Guimont S, Sirguey C, Lin Z (submitted) Cadmium mass balance in French soils under annual crops: Scenarios for the next century. Sc Total Environ.

* Réseaux et collaborations
Ce projet doctoral s’inscrit dans le cadre du réseau JASSUR (JArdins ASSociatifs URbains et villes durables : pratiques, fonctions et risques) et de la plateforme expérimentale du GISFI (Groupement d’Intérêt Scientifique sur les Friches Industrielles, gisfi.univ-lorraine.fr). Les travaux se feront en collaboration avec Christophe Schwartz (UMR LSE).

* Candidature
Votre dossier de candidature devra comporter les éléments suivants :
– un curriculum vitae et une lettre de motivation ;
– vos relevés de notes (1ère et 2e année de master ou 3 années d’école d’ingénieur) et votre attestation de réussite si possible ;
– des lettres de recommandation ;
– un résumé détaillé du stage de master/3e année ;
– ainsi que d’autres éléments que vous jugerez pertinents (p. ex. rapports, personnes contact).
Merci d’envoyer votre dossier à Thibault Sterckeman et Sophie Leguédois (coordonnées ci-dessus).
Date limite de candidature : 30/04/2018.

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement.

Pout toute autre question, vous pouvez contacter [email protected].