Dans le cadre de nos recherches sur le rôle potentiel des pinèdes comme barrières aux pollutions atmosphériques, stabilisation des sols et réduction de l’érosion éolienne, nous étudions deux populations de pin soumises à des conditions de pollutions atmosphériques particulaires provenant d’activités industrielles actuelles (site de stockage de Mange Garri) et passées (ancienne usine de l’Escalette), ainsi que l'approche des mécanismes physiologiques de polluotolérance sous-jacents chez le pin d'Alep. Cette étude vise notamment à mieux évaluer les services écosystémiques rendus par les pinèdes notamment en terme de barrière végétale aux particules atmosphériques sédimentables. Les cibles analysées sont : les sols, litières, aiguilles vertes, troncs. La stratégie utilisée est de combiner des acquisitions sur sites et des analyses de laboratoire pour une sélection des échantillons remarquables repérés sur site ainsi que la cartographie (géomatique) des nombreuses données récoltées. La composition des sols en métaux et éléments traces métalliques et métalloïdes (METMM) est évaluée par analyseur XRF portable. L’état physiologique des pins à l'échelle individuelle et populationnelle est estimé à l'aide d'un capteur de fluorescence portable non destructif Multiplex. Pour estimer la surface de distribution des feuilles par individu ou par zone, un LIDAR terrestre sera utilisé.

Des méthodes d’analyses de laboratoire ou d’archives spécifiques à chacun des laboratoires partenaires compléteront ces données. La tolérance relative des pins sera estimée sous forme d’analyses multivariées et une première estimation quantitative du piégeage de la pollution particulaire au niveau individuel ou populationnel des pins sera réalisée.

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.