Rôle des facteurs édaphiques et hydrométéorologiques dans la survie et le transfert de bactéries fécales bovines, à l’échelle bassin versant : cas de pâturages d’altitude - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Étude et Gestion des Sols Année : 2011

Rôle des facteurs édaphiques et hydrométéorologiques dans la survie et le transfert de bactéries fécales bovines, à l’échelle bassin versant : cas de pâturages d’altitude

Résumé

This research project entitled « Pastor » is devoted to the study of the survival and dissemination of fecal bacteria contaminants originated from cattle, in soil and surface water. It focuses on microbial contamination by Escherichia coli in relationship with dairy grazing of alpine rangelands. E. coli is considered as a global indicator of fecal contaminations. Studies have been carried both at the plot and at the watershed scale. They deal with : 1) the dynamics of E. coli populations, including pathogenic STEC (Shiga-toxin producing E. coli) strains, released in the mountain environment ; the objective is to characterize survival and storage ompartments of E. coli in soil following their release by cattle feces ; the population dynamics of E. coli in soils is compared with dynamics of typical soil inhabitants (the fluorescent Pseudomonas spp.), in order to reveal specific adaptive strategies of E. coli ;2) the identification and characterization of the grazing areas providing specifically a high contribution to fecal contamination of surface water ; this was carried out by quantifying and modeling E. coli transfers from soil to water, with the aim to link together E. coli fluxes monitored at the watershed outlet, grazing conditions and hydrologic properties of the watershed. The output of the model is of interest to identify the critical source areas. Further assessment of the groundwater compartment is needed to improve our understanding of E. coli ecology especially with regards to the outlet peaks unrelated to stromflows. The operational interest of « Pastor » concerns the prevention of fecal pollution of surface water and the relevance of E. coli as an indicator of fecal contamination. The knowledge of critical source areas is an important information for management of pastured watersheds.
El proyecto “Pastor” trata de la supervivencia y de la diseminación de los contaminantes microbianos del suelo hacia las aguas. Apunta la contaminación microbiana del agua por E. coli (indicador de la contaminación fecal) en los prados alpestres en relación con los pastos de lechera. La demanda social en términos de calidad microbiana del agua está importante, incluyendo los Alpes norteños franceses, región de reserva de agua. Las contaminaciones se deben en parte a las prácticas de pastizales. Un inquietante desenlace está la ocurrencia de animales portadores sanos de E. coli potencialmente patogénicos para los humanos y cuya diseminación por los animales de granja está posible. La calidad del agua en las zonas de pastizales entra en debates más amplios sobre la gestión sostenible de los recursos de aguas subterráneas bajo pastos. Las investigaciones desarrollas en el proyecto “Pastor” tratan de : 1) la dinámica de las populaciones de E. coli, incluyendo las tensiones debidas a las STEC patogénicas, una vez liberadas en el medio ambiente montañoso ; el objetivo está caracterizar los compartimentos de supervivencia y de almacenamiento de E. coli en los suelos después de su depósito por las deyecciones del ganado, y comparar con la dinámica de las populaciones típicas del suelo (Pseudomonas spp. fluorecens) para la evaluación de las estrategias adaptivas de E. coli. 2) la identificación y la caracterización de las zonas de pastos que contribuyen a la contaminación fecal de las aguas de superficie en una cuenca vertiente alpestre ; Se midió la cuantidad de E. coli que está transferida de las diferentes zonas de pastos hacia el agua, con la finalidad de ligar el stock de E. coli y el flujo a la salida de la cuenca vertiente, al funcionamiento del pasto y a las propiedades hidrológicas de la cuenca vertiente. “Pastor” incluye también un análisis del funcionamiento de la cuenca vertiente en términos de transferencia de los contaminantes fecales y de modelización del flujo bacteriano. La información necesaria para la modelización incluye los regímenes de exportación a la salida de la cuenca vertiente, condición de transferencia en la cuenca vertiente, y el potencial de liberación de las diferentes unidades de pastos. El rendimiento del modelo estará importante para la gestión mejorada de los recursos en agua en los pastos alpestres. La significación práctica de “Pastor” concierne la prevención de la contaminación fecal del agua y la pertinencia de E. coli como indicador de la contaminación fecal. Es necesario tener una evaluación más precisa del compartimento del agua subterránea para mejorar nuestro conocimiento de la ecología de E. coli especialmente para los picos de salida no ligados a los flujos. El conocimiento de las zonas de contaminación activa está importante para la gestión de los circuitos de pastos, de las zonas de abrevadero del ganado, de los pasos de arroyos, así como el cierre de las zonas de riesgo. Estas medidas de protección están más bien costosas a aplicar. Sin embargo, a pesar del hecho que una proporción muy pequeña de contaminantes microbianos llega al agua de superficie, pueden tener consecuencias muy significativas en términos de salud humana y animal.
L’objectif de ce projet mené dans le cadre du programme GESSOL 2 est de comprendre et modéliser la survie et la dynamique de transfert dans les déjections, les sols et les eaux, de contaminants fécaux bovins, en relation avec les pratiques pastorales et la variabilité des milieux. Les suivis sont centrés sur Escherichia coli et incluent des données sur les souches pathogènes STEC (Shiga-toxin producing E. coli). Des suivis complémentaires portant sur Pseudomonas spp fluorescents, populations typiques des sols, fournissent des éléments de comparaison importants. Les recherches sont réalisées dans un alpage des Alpes du nord, à l’échelle station-parcelle et bassin versant. L’article présente une vue d’ensemble de la démarche d’étude, des méthodologies et des résultats obtenus, puis se focalise sur les acquis concernant le comportement de E. coli dans les sols et sur les apports de la modélisation des transferts à l’échelle bassin versant. Les résultats sont discutés dans une double perspective, celle d’une synthèse présentant le fonctionnement du bassin versant pâturé comme un système de transfert de contaminants fécaux et celle de réflexions opérationnelles relatives à la gestion pastorale.
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Dates et versions

hal-02648666 , version 1 (29-05-2020)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02648666 , version 1
  • PRODINRA : 44982

Citer

Jean Marcel Dorioz, Philippe Quetin, Claire Prigent-Combaret, Dominique Trevisan. Rôle des facteurs édaphiques et hydrométéorologiques dans la survie et le transfert de bactéries fécales bovines, à l’échelle bassin versant : cas de pâturages d’altitude. Étude et Gestion des Sols, 2011, 18 (3), pp.217-236. ⟨hal-02648666⟩
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