Le terril du Défens, l’un des témoignages encore visible de l'extraction du charbon en Provence, résulte du stockage de déchets issus notamment de l’exploitation du lignite. Ce territoire particulier est le lieu de réactions d’auto-combustion caractérisées par des températures édaphiques élevées. Dans l’optique de stabiliser ce terril, une tentative de réhabilitation par végétalisation du site avec des espèces ligneuses méditerranéennes telles que le pin d’Alep a été entreprise mais avec peu de succès sur le long terme. Ceci a conduit en 2004 à la plantation d'une parcelle avec l'espèce Spartium junceum (le genêt d'Espagne, espèce stabilisatrice et de milieu aride) et à son amendement avec de la terre végétale au préalable supplémentée avec de la chaux pour limiter les échauffements observés. Lors de 2 précédents projets financés par l'OHM BMP, un suivi de ces genêts nous a amené à nous questionner sur la thermotolérance et les capacités stabilisatrices de cette espèce sur le terril du Défens. Ainsi, en collaboration avec le LCE et l’IMBE, nous avons initié une étude in situ et en conditions contrôlées afin de caractériser un ensemble de traits fonctionnels liés au succès d’installation du genêt d'Espagne et à sa capacité potentielle à améliorer la qualité agronomique du sol.

Différentes zonations de températures édaphiques contrastées ont été identifiées au niveau de la spartiaie du terril du Défens sur lesquelles des mesures biométriques ainsi que des mesures non destructives de phytométabolites (Multiplex, Force A), des prélèvements pour l’observation des symbioses racinaires (reconnaissance, dénombrement) sont effectuées afin de caractériser l’état physiologique des plantes. En parallèle, les teneurs en métaux et en éléments traces métalliques et métalloïdes des sols sont déterminées par XRF puis ICP-AES, et associées à une caractérisation pédologique du substrat pour évaluer les propriétés physico-chimiques propre au terril. Une spartiaie naturelle à Auriol sert de site de référence à l'étude in situ. En laboratoire, une expérimentation en conditions contrôlées est développée afin de suivre l’état physiologique, métabolique et les symbioses racinaires développées par de jeunes plantules de Spartium soumises à un échauffement localisé au niveau racinaire sur substrat composite du terril, comparativement à un substrat témoin.

Une meilleure connaissance des mécanismes écophysiologiques permettant au Genêt d’Espagne de tolérer les conditions pédologiques particulières du Défens permettra d’apporter des éléments scientifiques d’aide à la stabilisation et la réhabilitation d’autres terrils miniers en Provence.

L’objectif général de ce projet sera de déterminer, à travers différentes fenêtres paysagères et à différentes échelles spatiales, comment et dans quelle mesure des activités industrielles emblématiques des OHMs de la région provençale modulent la composition des communautés végétales en interactions avec les communautés microbiennes des sols au travers de relations fonctionnelles réciproques de type aboveground – belowground. Dans cette perspective, un focus sera réalisé sur les sols de différents terrils issus des activités d’extraction du lignite et de l’alumine. Les niveaux de biodiversité et d’activité biologique seront par la suite recontextualisés dans une problématique plus générale couplant processus biologiques et mode d’occupation du sol. Au final, nos recherches permettront donc de mieux comprendre les dynamiques de fonctionnement biologique de terrains d’origines artificielles et comment ces derniers s’insèrent dans les paysages des OHMs.

Outre les connaissances fondamentales qui seront acquises, les données récoltées pourront enrichir des référentiels préexistants et également servir de base pour proposer des scénarios de restauration de systèmes anthropisés.