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BRAMM_urbain : protocole opératoire

Espèce de mousse prélevée

Les mousses doivent être échantillonnées dans des zones ouvertes (aucun obstacle ne devant intercepter ou modifier les apports atmosphériques). Dès lors, les espèces collectées dans le cadre du dispositif BRAMM, à savoir des mousses forestières prélevées sous couvert arboré, ne peuvent convenir. Le choix de l’espèce à échantillonner est guidé par différents critères :

• le milieu de vie : l’espèce doit croitre en plein soleil et en milieu potentiellement contaminée

• l’ubiquité : l’espèce doit être présente dans tous les cimetières ;

• l’abondance : l’espèce choisie doit être suffisamment abondante pour fournir une quantité de biomasse suffisante pour les analyses chimiques ;

• le statut de protection : l’espèce choisie ne doit pas être une espèce protégée ou patrimoniale ;

• l’identification : il convient que l’espèce retenue soit aisément identifiable sur le terrain avec un minimum de moyens logistiques.

Dans la cadre de cette étude, l’espèce de mousse retenue est Grimmia pulvinata (Hedw.) Sm. Il s’agit d’une espèce acrocarpe avec une architecture simple (tige individuelle dressée sur laquelle s’insèrent directement les feuilles, ramification rare et aléatoire). Elle forme des structures en coussinets où les tiges sont plus ou moins rayonnantes par rapport à l’axe central. Cette espèce se caractérise par des feuilles se terminant par un long poil blanc, hyalin. Au niveau de l’axe central, G. pulvinata se fixe efficacement au substrat grâce à ses rhizoïdes.

Figure : Colonies de Grimmia pulvinata sur un support cimenté.


Choix du support

La nature du substrat peut influencer la contamination en éléments chimiques des mousses. De fait, il est nécessaire d’uniformiser la composition et la nature du support des mousses entre les sites.

Dans tous les sites, Grimmia pulvinata a été prélevée sur un support dont la composition est en ciment, sous forme de mortier ou de béton. Deux types de support ont été échantillonnés : les tombes et le haut plat de murs d’enceinte (murs). Pour un site donné, toutes les colonies de mousses sont prélevées sur un même support (tombes ou murs).

Pour les prélèvements sur tombes : la hauteur minimale de la tombe est de 0,3m et un minimum de 10 tombes est échantillonné sur une surface d’environ 2500m2.

Figure : Colonies de mousses se développant sur des tombes bétonnées


Pour les prélèvements sur murs : la hauteur maximale du mur est de 2 m (habituellement entre 1,50 et 1,70 m). Une longueur minimale de 4m de mur doit être échantillonnée, si possible sur 2 murs distincts. Les murs peuvent être à l’intérieur du cimetière ou servir de clôture vis à vis d’une route, d’une zone urbanisée ou d’une zone agricole.

Figure : Colonies de mousses se développant sur le couronnement bétonné de murs.


Prélèvement des mousses

Les colonies (ou coussins) de mousse sont détachées du support cimenté au moyen d’un couteau en céramique et d’une paire de gant en nitrile non talqué à usage unique. Toutes les colonies sont prélevées hors influence du couvert végétal et hors influence du ruissellement des murs, murets et pierres tombales. Chaque échantillon de mousse est constitué d’un minimum de 50 colonies distinctes de mousses. L’identification taxonomique de chaque colonie prélevée est vérifiée avec une loupe de terrain. L’échantillon est ensuite stocké dans un double sachet zip étanche.

Figure : Prélèvement et vérification des coussins de Grimmia pulvinata.


Traitement des échantillons

De retour au laboratoire, les échantillons sont stockés en chambre froide (4°C) dans l’attente de leur séchage. Les échantillons sont séchés à l’air libre, les coussins de mousses sont étalés sur le sachet plastique jusqu’au séchage complet de l’échantillon à température ambiante.

Les coussins de Grimmia pulvinata sont structurés en 4 micro-horizons :

• une zone externe vivante, aérée à feuilles vertes

• des feuilles mortes mais encore entières

• des feuilles fragmentées, décomposées et mélangées à des débris minéraux

• une partie centrale (zone de fixation) riche en rhizoïdes et de faible porosité. Il s’agit de la partie la plus riche en débris minéraux provenant du substrat ou des poussières atmosphériques retenues par les mousses.

Figure : Face dorsale (illustration de gauche) et face ventrale (2 illustrations de droite) d’un coussin de Grimmia pulvinata.

Le tri des échantillons consiste à éliminer les graviers et la zone de fixation présente sur la face ventrale de chaque cousin de mousse, au moyen d’un scalpel en céramique.

Figure : Echantillons de Grimmia pulvinata avant, pendant et après l’étape de tri.

Avant l’étape de broyage, les brins individualisés sont étalés sur du papier absorbant afin d’éliminer de nouveau les grosses particules. Les échantillons sont ensuite broyés au moyen d’un broyeur à rotor (tamis à 0,5 mm) équipé de matériaux non contaminants. L’échantillon broyé est transféré dans un double sachet zip en polyéthylène puis stocké dans un baril étanche et opaque à la lumière jusqu’à son analyse ultérieure.

Figure : Etape de broyage des échantillons de mousse.


Analyse des éléments

Les analyses élémentaires sont réalisées par l’Unité de Service et de Recherche en Analyses Végétales et Environnementales (INRAE-USRAVE). Sur chaque échantillon de mousse est effectué :

• une mesure de perte en eau à 103°C, afin de pouvoir exprimer les valeurs de concentration en poids sec à 103°C.

• une analyse par combustion sèche selon la méthode Dumas (directement sur le broyat) des teneurs en azote et carbone.

• une analyse par Amalgameur AAS (directement sur le broyat) des teneurs en mercure.

• une minéralisation avec un milieu HNO3 / H2O2 / HF. La minéralisation des échantillons consiste, dans un pot à digestion étanche, à attaquer en milieu acide et à chaud, une aliquote de 250 mg de poudre de mousse.

• une analyse par ICP-MS (As, Cd, Co, Cr, Ni, Mo, Pb, Pd, Pt, Rh, Sb, V) et ICP-AES (Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Zn).


Programme d’assurance qualité

• Analyse des standards

La validité analytique des résultats (justesse et reproductibilité) est vérifiée par l’analyse régulière d’échantillons de références certifiés (NIST-SRM 1547 et NIST-SRM 1573a) et de standards internes au programme « European moss survey » (Moss M2 et Moss M3) provenant de deux sites Finlandais (Steinnes et al., 1997).

• Homogénéité du broyat

L’homogénéité de la poudre de mousse obtenue suite au broyage a été testée. Pour cela, sur trois échantillons de chaque aire d’étude, cinq minéralisations puis analyses sont réalisées.

• Nature du support

L’environnement immédiat pouvant varier entre tombes et murs (éloignement à la route, influence des poussières du sol…), une comparaison entre G. pulvinata prélevée sur tombes et sur murs a été réalisée. Cette étude a été menée sur 3 sites en région parisienne, 1 site dans la métropole de Lyon et 2 sites à Lille.

• Support peint

Certaines tombes en béton présentent des traces de peinture. Pour savoir si la peinture peut avoir une influence sur les mousses, une comparaison entre G. pulvinata prélevée sur tombes peintes et non peintes a été réalisée. Cette étude a été menée sur 3 sites en région lilloise.