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Ecologie végétale et Biogéochimie [Plant Ecology and Biogeochemistry] (EVB)
Faculté des Sciences - Biologie des Organismes (unité ULB159)

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L'unité développe des recherches en écologie fonctionnelle et évolutive et biogéochimie des écosystèmes terrestres, spécialement dans les situations perturbées par les activités humaines. Plus particulièrement, notre expertise concerne les éléments minéraux dans le système sol-plante, et les adaptations des plantes aux sols chimiquement mal balancés (métaux lourds, etc.). [The research unit investigates biogeochemistry, and functional and evolutionary ecology of terrestrial ecosystems, especially in response to disturbance by man. In particular, our expertise concerns mineral nutrients in the soil-plant system, and adaptations of plants to soil mineral nutrient stress (heavy metal contaminations, ...).]
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coordonnées

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responsable

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Prof. Pierre MEERTS

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composition

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Laurence BELALIA Guillaume DELHAYE Thomas DROUET Basile HERPIGNY Guy JOSENS Christiane LEFEVRE-PERCSY Barbara LIBERSKI Michel NGONGO LUHEMBWE Mylor NGOY SHUTCHA Nausicaa NORET Ferdinand NYIONGABO Tanguy SCHOONBROODT Kristel WART

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projets

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Cycles biogéochimiques en milieu forestier [Biogeochemical cycles in forests]
Les variations naturelles des isotopes stables sont utilisées pour analyser les cycles biogéochimiques dans les écosystèmes forestiers soumis aux pluies acides. Les isotopes du strontium permettent l'analyse du cycle du calcium. Plus précisément, ils permettent de quantifier les apports relatifs de différentes sources de calcium dans l'alimentation de la végétation, à savoir la source atmosphérique et l'altération des minéraux du substrat. Le couplage de cette méthode avec l'exploitation des propriétés d'archivage chimique des cernes annuels d'accroissement du bois permet une approche intégrative des conséquences à long terme des apports de composés acidifiants par les précipitations sur les flux d'éléments minéraux dans le système sol-plante. D'autres traceurs isotopiques (approche multi-isotopes: Sr-Pb-Nd) sont actuellement testés. Cette recherche est développée en collaboration avec le Laboratoire de Géochimie Isotopique. [Natural variation of stable isotopes is used to understand element cycling in forest ecosystems altered by acid rain. Strontium (Sr) isotopes are used as a proxy for calcium (Ca) to discriminate between atmospheric and mineral weathering sources of Ca in tree nutrition. The coupling of this isotopic method with the archive properties of tree-rings (dendrochemistry) adds an important piece to the knowledge of the soil acidification story. Other isotopic tracers (multi-isotopic approach: Sr-Pb-Nd) are currently being tested. ]
Ecologie, évolution et impacts des plantes exotiques envahissantes [Ecology, evolution and impacts of alien invasive plants]
Nous examinons les impacts des plantes exotiques envahissantes sur le fonctionnement des écosystèmes. Ceci comprend les modifications de la disponibilité des éléments minéraux dans le sol et les flux de nutriments dans le système sol-plante. Les impacts sur la faune, notamment la faune du sol sont également examinés. Fallopia japonica (et taxons voisins), Senecio inaequidens et Solidago gigantea sont nos modèles principaux. Nous examinons également les variations des traits fonctionnels corrélés à la capacité d'invasion au sein du complexe Fallopia japonica- F. sachalinensis et leur hybride F. xbohemica. [We investigate the impacts of alien invasive plant species on ecosystem functioning. This comprises alterations of nutrient availability in the soil and mineral nutrient fluxes in the soil-plant system. Impacts on soil fauna are also being studied. Fallopia japonica, Senecio inaequidens and Solidago gigantea are our principal study cases. We also examine variation of functional traits correlated to invasiveness in the complex of Fallopia japonica - F. sachalinensis and their hybrid F. xbohemica.]
Ecologie et évolution de la tolérance et l'accumulation des métaux lourds par les plantes [Ecology and evolution of heavy metal tolerance and accumulation by plants]
1. Ecologie évolutive d'un hyperaccumulateur de zinc Nous examinons la signification écologique et évolutive de l'hyperaccumulation du zinc chez la crucifère Thlaspi caerulescens. En particulier, nous examinons si l'accumulation du zinc modifie les interactions avec les herbivores et les agents pathogènes. Nous examinons aussi les mécanismes par lesquels l'espèce s'adapte à une large gamme de concentrations en métaux lourds dans le sol (adaptation locale ou plasticité phénotypique). 2. Ecologie et évolution de la tolérance au cuivre et au cobalt dans la flore du Katanga (Congo). Des affleurements naturels de roches riches en cuivre et en cobalt existent au Katanga. Ils portent une flore spécialisée. Nous examinons les processus évolutifs et adaptatifs mis en jeu dans la colonisation végétale de ces substrats extrêmes. Nous testons aussi la possibilité d'utiliser certaines de ces espèces pour la remédiation de sols contaminés par les activités humaines (phytostabilisation). [1. Evolutionary ecology of a zinc hyperaccumulator. We address the evolutionary and adaptive significance of heavy metal hyperaccumulation in plants. Thlaspi caerulescens, a zinc/cadmium hyperaccumulator is used as a model species. More specifically, we test the hypothesis that hyperaccumulation may have evolved as a chemical defense against herbivores. We also examine the mechanisms by which that species is able to cope with a broad range of soil mineral element composition (i.e. phenotypic plasticity and/or local adaptation). 2. Ecology and evolution of copper/cobalt tolerance in the flora of Katanga (Dem Rep Congo). Natural outcrops of rocks rich in copper/cobalt exist in Katanga. A restricted number of plant species have evolved the ability to tolerate these extreme habitats. In particular, we investigate evolutionary and ecological significance of heavy metal accumulation in some of those species. We also examine the possibility to use some of those plants to reclaim soils contaminated by heavy metals due to mining activities (phytostabilization).]
Conservation des ressources génétiques végétales [Conservation of plant genetical resources]
Application des marqueurs quantitatifs et moléculaires au développement des stratégies de conservation de la biodiversité végétale

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publications

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theses

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VAN PARYS, Valérie ''Ecology of an invasive plant, Senecio inaequidens: interactions with pollinators, herbivores and soil fauna - comparison with the native Senecio jacobaea'', Dir. P. Meerts et A.-L. Jacquemart, 2009
FAUCON, Michel-Pierre ''Ecologie et biologie de la conservation des métallophytes. Le cas de Crepidorhopalon perennis et C. tenuis (Scrophulariaceae) des sols cupro-cobaltifères du Katanga'', Dir. P. Meerts, 2009, 2009
DASSONVILLE, Nicolas ''Impact des plantes exotiques envahissantes sur le fonctionnement des écosystèmes en Belgique'', Dir. P. Meerts, 2008
DECHAMPS, Caroline ''Biologie des populations de Thlaspi caerulescens'', Dir. P Meerts, 2008
NORET, Nausicaa ''L'hyperaccumulation des métaux lourds par les plantes calaminaires : une défense contre les herbivores ? Test de l'hypothèse avec Thlaspi caerulescens et Viola calaminaria'', Dir. P. Meerts et J. Escarré, 2007
DROUET, Thomas ''Etude de l'origine du calcium dans les écosystèmes forestiers par les méthodes de géochimie et de dendrochimie isotopiques du strontium.'', Dir. J. Herbauts et D. Demaiffe, 2005
TAULEIGNE CHAGAS GOMES, Ana-Cristina ''Différenciation et hybridation chez trois espèces endémiques d'Armeria (Plumbaginaceae) du littoral portugais'', Dir. C. Lefèbvre, 2005
KINDOMIHOU, Missiako Valentin ''Silicification des graminées tropicales : variation entre espèces, influence des conditions de croissance et relations avec la structure foliaire'', Dir. P. Meerts, 2005
HEUERTZ, Myriam ''Population genetic structure in common ash: a focus on southeastern European genetic resources.'', Dir. X. Vekemans, 2003
VANDERHOEVEN, Sonia ''Etude biosystématique du complexe polyploïde Centaurea subg. Jacea (Asteraceae) en Belgique et dans les régions voisines: variation génétique et différenciation écologique de populations di- et tétraploïdes'', Dir. P. Meerts et X. Vekemans, 2002
PENNINCKX, Valérie ''Utilisation du hêtre (Fagus sylvatica L.) et du chêne pédonculé (Quercus robur L.) en tant que bioindicateurs de l'évolution de l'environnement forestier - Approche dendroécologique et dendrochimique'', Dir. J. Herbauts et P. Meerts, 2001
HARDY, Olivier ''Structure spatiale de la variation génétique et relations entre cytotypes dans des populations d'un complexe polyploïde : Centaurea jacea L. s.l.'', Dir. P. Meerts et X. Vekemans, 2000
DJE, Yao ''Conservation des ressources génétiques des races locales de sorgho en Afrique du Nord Occidentale'', Dir. C. Lefèbvre et X. Vekemans, 2000
VAN ROSSUM, Fabienne ''Ecologie, génétique et biologie des populations de Silene nutans L., une espèce rare en Belgique'', Dir. P. Meerts, 1996
BAYA, T. ''Structure génétique et adaptation d'une mauvaise herbe des cultures : Polygonum aviculare L.'', Dir. P. Meerts, 1996
EL BAYAD, Jamal ''Dégradation hydromorphe des sols limoneux acides sous monoculture de hêtre en Forêt de Soignes'', Dir. Prof. J. Herbauts, 1995
ATER, Mohammed ''Biologie et génétique évolutive de populations du complexe spécifique Agrostis capillaris - Agrostis stolonifera L. (Poaceae)'', Dir. C. Lefèbvre et P. Meerts, 1993

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collaborations

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Dr. J. Escarré, CNRS, Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, Montpellier, France
Dr. A.-L. Jacquemart, Université Catholique de Louvain, Fac. Sciences - Lab. Ecologie et Biogéographie, Louvain-la-Neuve, Belgique
Prof. G. Mahy, Faculté des Sciences Agronomiques de Gembloux, Laboratoire d'Ecologie Végétale, Gembloux, Belgique
Prof. P. Saumitou-Laprade, M. Pauwels et H. Frerot, Université de Lille, Laboratoire de Génétique et Evolution de populations végétales, Lille, France
Prof. M. Ngongo Luhembwe, Université de Lubumbashi, Faculté d'Agronomie, Lubumbashi, Congo (Brazzaville)
Prof. Ivan Nijs, Universiteit Antwerpen, Antwerp, Belgique
Navarro T., Universidad de Malaga, Département de Biologie végétale, Malaga, Espagne
Prof. Z. Xu, Griffith University, Centre for Forestry and Horticultural Research, Queensland Australia, Australie
Charlotte Sletten Bjora, University of Oslo, Natural History Museum, Oslo, Norvège
De Greef Jérome, Jardin botanique national de Belgique, Département Bryophytes-Thallophytes, Meise, Belgique

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prix

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Prix Emile Laurent - Académie Royale de Belgique. - Claude LEFEBVRE
Enseignement en DEA - Univ. Paris XI - Claude LEFEBVRE
Lauréat de l'Académie royale de Belgique, Prix du concours annuel 2002, Groupe Biologie végétale. - Olivier HARDY Sonia VANDERHOEVEN
Prix Agathon De Potter, Académie Royale des Sciences de Belgique - Pierre MEERTS
Vice-Président du Conseil scientifique du Jardin Botanique National de Belgique - Pierre MEERTS
Prix Socrate de l'Université Libre de Bruxelles, 2007 - Pierre MEERTS

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savoir-faire/équipements

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Spectromètre d'émission à torche à plasma à couplage inductif (ICP-OES, Varian Vista MPX)
 analseur élémentaire CN (Leco)
 Analyse minérale des sols, des roches et des plantes (notamment: recherche de contaminations par les métaux lourds)
 Caractérisation physico-chimique des sols
 Mesure de la tolérance génétique des plantes aux toxicités métalliques
 Taxonomie de la flore de Belgique et de la flore d'Afrique Centrale (spécialement le Katanga)

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mots clés compréhensibles déclarés

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biogéochimie botanique écologie évolution relations plantes-sols

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disciplines et mots clés déclarés

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Biologie du sol (relations sol plantes) Botanique générale Ecologie Ecologie [végétale] Morphologie végétale Pédologie Relation sols-plantes
adaptation bilan d'altérations biologie des populations cuivre cycles biogéochimiques dendrochimie dépérissement forestier eléments minéraux evolution Fallopia Japonica faune du sol géochimie isotopique hyperaccumulation invasions biologiques pédogenèse forestière phytoremédiation plante exotique envahissante renouée du japon sol strontium systématique thlaspi caerulescens Thlaspi caerulescens tolérance aux métaux lourds zinc

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codes technologiques DGTRE

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Écologie végétale Science du sol, hydrologie agricole Technologie de l'environnement, contrôle de la pollution

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