Patricia Garnier : Révéler les super pouvoirs épurateurs des sols

Patricia Garnier est chercheuse au sein du laboratoire Ecosys (AgroParisTech/Inra) et spécialiste de la science des sols. Elle réalise des modèles mathématiques pour mieux comprendre la capacité de ces couches à dissiper les contaminants utilisés en agriculture, comme les engrais ou les pesticides. Tout l’enjeu est de conserver la fertilité des sols et de préserver l’environnement dans un contexte de changement climatique.

Patricia Garnier est ingénieure, diplômée de l’École supérieure de géologie de Nancy, lorsqu’elle décide de partir au Sénégal étudier les sols argileux du fleuve du même nom et faire une thèse à l’Institut de recherche pour le développement (IRD).  Après un post-doc à l’université de Cornell aux États-Unis, la chercheuse rentre en France en 1998. Elle passe avec succès le concours à l’Inra, obtenant son premier poste à Laon. Sept ans plus tard, en 2005, elle rejoint la laboratoire Écologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (Ecosys - AgroParisTech/Inra) à Grignon.

Au service de la dynamique organique des sols

Ecosys regroupe trois équipes de recherche, parmi lesquelles celle des « sols », que dirige Patricia Garnier. « Le cœur de notre recherche concerne la durabilité des systèmes agricoles comme celui des « grandes cultures », et cela implique des pratiques tournées vers l’agroécologie. Nous étudions le devenir d’une part des engrais azotés, qui se transforment en nitrates une fois dans le sol et sont nécessaires au développement des plantes, d’autre part celui des pesticides, qui luttent contre les mauvaises herbes, les insectes et les champignons, le tout dans un contexte de diminution de ces intrants chimiques. » Un axe de recherche concerne également le recyclage des déchets en agriculture. « Comme nous avons déjà toutes les techniques pour analyser les pesticides dans le sol, nous les redéployons sur tous les contaminants que ces déchets peuvent contenir : hormones, antibiotiques, etc. », décrit la chercheuse.

Un pouvoir insoupçonné

Patricia Garnier travaille depuis une quinzaine d’années sur ces thématiques. « Le sol a un formidable pouvoir épurateur, déclare la chercheuse. La clef de notre recherche consiste à repérer la disponibilité des contaminants organiques pour nourrir les micro-organismes du sol qui vont les éliminer. Parfois, ces contaminants sont séquestrés dans le sol, alors on s’interroge : les molécules sont-elles piégées quelque part ? » Pour obtenir des réponses, l’équipe travaille avec les agriculteurs ou des associations, comme Terre et Cité à Saclay, sur des terrains expérimentaux. « Les agriculteurs sont incroyablement soucieux de l’environnement, ils sont constamment préoccupés par le souhait de conserver leurs sols fertiles », note Patricia Garnier.

Observer en 3D

Dans le cadre de projets financés par l’Agence nationale de la recherche (ANR) et du laboratoire d’excellence BASC, l’équipe utilise des outils de hautes technologies pour observer le sol à des échelles très fines, comme la micro-tomographie associée à la microscopie électronique, qui permettent une visualisation en 3D. Patricia Garnier développe des modèles mathématiques du mécanisme de décomposition de la matière organique. Elle espère formaliser la relation entre la dégradation des matières organiques et l’architecture 3D du sol.

Situé à Grignon, Ecosys déménagera à l’horizon 2021 à Palaiseau dans un grand bâtiment qui rassemblera les équipes de l’Inra et d’AgroParisTech. « Un plus », selon Patricia Garnier qui ne troquerait pour rien au monde son métier de chercheuse.