The bioaugmentation role of wild earthworms in the phytoremediation of Sedum plumbizincicola and microbial-mediated mechanisms in metal-contaminated soils
La contamination des sols par les métaux lourds, en particulier dans les zones minières abandonnées, représente un défi environnemental majeur. La phytoremédiation, qui utilise des plantes pour assainir les sols contaminés, a émergé comme une solution durable. Cependant, l'efficacité de la phyt...
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| Hlavní autor: | |
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| Další autoři: | , , , , , |
| Médium: | Thèse numérique |
| Jazyk: | Anglais Français |
| Vydáno: |
2024.
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| Témata: | |
| On-line přístup: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2024ORLE1108_va.pdf http://www.theses.fr/2024ORLE1108/abes https://theses.hal.science/tel-05230285 |
| Poznámka: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Christophe Guimbaud (Président du jury) ; Arnaud Gauthier, Daniela Predoi (Membre(s) du jury) ; Arnaud Gauthier, Camille Dumat (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Le rôle de la bioaugmentation des vers de terre sauvages dans la phytoremédiation de Sedum plumbizincicola et les mécanismes microbien-médiés dans les sols contaminés par des métaux |
| Shrnutí: | La contamination des sols par les métaux lourds, en particulier dans les zones minières abandonnées, représente un défi environnemental majeur. La phytoremédiation, qui utilise des plantes pour assainir les sols contaminés, a émergé comme une solution durable. Cependant, l'efficacité de la phytoremédiation utilisant l'hyperaccumulateur Sedum plumbizincicola peut être limitée par une faible production de biomasse et un approvisionnement insuffisant en métaux aux racines. Cette étude visait à évaluer le potentiel de bioaugmentation par des vers de terre sauvages et à identifier les espèces de vers de terre les plus efficaces dans différents sols contaminés par le cadmium (Cd) et le zinc (Zn) dans des conditions de laboratoire contrôlées sur une période de 90 jours. De plus, les mécanismes sous-jacents ont été révélés en termes de communautés microbiennes du sol. Les résultats ont montré que les vers de terre sauvages peuvent promouvoir la croissance de S. plumbizincicola et présenter des effets d'augmentation spécifiques à chaque espèce. En outre, nous avons constaté que les effets de bioaugmentation des espèces de vers de terre combinées étaient similaires, voire légèrement inférieurs, à ceux des espèces individuelles. Les communautés bactériennes et fongiques ont été fortement influencées par l'activité des vers de terre, jouant un rôle crucial dans la transformation des métaux. Les microbiotes clés facilitant l'absorption du Cd et du Zn par S. plumbizincicola ont changé en fonction des niveaux de contamination des sols, évoluant vers des microbiotes dont les fonctions contribuent principalement aux cycles biogéochimiques et à la résistance aux métaux dans les sols très contaminés. Cette étude offre une base théorique pour comprendre les effets combinés et le potentiel de multiples organismes dans la remédiation des sols. Soil contamination with heavy metals, particularly in abandoned mining areas, poses a significant environmental challenge. Phytoremediation, the use of plants to remediate contaminated soils, has emerged as a sustainable solution. However, the efficiency of phytoremediation using the hyperaccumulator Sedum plumbizincicola can be limited by low biomass production and insufficient metal resupply to the roots. This study aimed to evaluate the bioaugmentation potential of wild earthworms and identify the most effective earthworm species in different cadmium (Cd) and zinc (Zn) contaminated soils under controlled laboratory conditions over a period of 90 days. Moreover, the underlying mechanisms were revealed in terms of soil microbial communities. The results demonstrated that wild earthworms can promote the growth of S. plumbizincicola and show species-specific augmentation effects. In addition,we found that the bioaugmentation effects of combined earthworm species were similar to, or slightly lower than, those of individual species. Bacteria and fungi communities were strongly influenced by earthworm activity, playing a vital role in metal transformation. The key microbiota enhancing Cd and Zn uptake by S. plumbizincicola changed with soil contaminated levels, shifting to microbiota with functions primarily contributing to biogeochemistry cycles and metal resistance in highly contaminated levels. This study provides a theoretical foundation for understanding the combined effects and potential of multiple organisms in soil remediation. |
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| Popis jednotky: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Christophe Guimbaud (Président du jury) ; Arnaud Gauthier, Daniela Predoi (Membre(s) du jury) ; Arnaud Gauthier, Camille Dumat (Rapporteur(s)) |
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