Durée
24h Th, 12h Pr
Nombre de crédits
| Master en biologie des organismes et écologie, à finalité | 3 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Description du cours
L'écotoxicologie étudie les effets des produits chimiques sur les organismes présents dans l'environnement, dans le but final de protéger la structure et le fonctionnement des écosystèmes. Nous aborderons des questions spécifiques liées à l'écotoxicologie des sols, à la bioremédiation et à la phytoremédiation.
Les micro-organismes sont responsables de la transformation de nombreuses substances et leur activité peut être exploitée pour des problèmes appliqués, tels que la bioremédiation. Dans ce cours, les étudiants découvriront les interactions entre les micro-organismes, la formation de biofilms et les processus microbiens responsables de la dégradation des polluants (bioremédiation). Un aperçu des procédures utilisées pour dépolluer les sols sera fourni et certaines études de cas seront analysées.
Les plantes colonisent des environnements très divers et leur système racinaire explore et interagit avec les sols. Les plantes sont donc exploitées pour la dépollution de l'environnement (phytoremédiation). Dans ce cours, nous nous concentrerons sur la pollution métallique. Les mécanismes d'homéostasie des métaux présents dans les plantes seront discutés et la biologie d'espèces végétales particulières adaptées à la pollution par les métaux sera examinée. Différentes stratégies, exploitant la biotechnologie ou la diversité naturelle des plantes, pour la phytoremédiation des sols pollués et leurs applications dans les essais en cours sur le terrain seront présentées.
L'évaluation des risques liés à l'utilisation de polluants toxiques pour les écosystèmes terrestres repose principalement sur l'évaluation de leur impact sur les organismes du sol et les plantes. Les raisons écologiques de cette stratégie utilisée au niveau de l'UE ainsi que les tests communs utilisés seront examinées et expliquées aux étudiants.
Les travaux pratiques porteront sur les techniques utiles pour les évaluations écotoxicologiques des sols et le suivi des techniques de bioremédiation.
Une importance particulière est accordée à la compréhension des concepts théoriques et à leur application à des situations réelles.
Table des matières (résumé; en construction)
Introduction générale
Sources et devenir des polluants dans les environnements terrestres
Effets des polluants sur la qualité du sol
Vue d'ensemble des méthodes standard pour les tests d'écotoxicologie des sols
- Introduction générale
- Essais biologiques à des fins réglementaires
- Microcosmes, mésocosmes, tests sur le terrain
- Le sol comme habitat pour les microorganismes
- Principes de la dégradation microbienne des polluants
- Bioremédiation des sols
- Études de cas sur la biorestauration des sols
- Importance des métaux dans la croissance des plantes
- Diversité végétale et immobilisation des métaux
- Phytoremédiation
Dans le cadre de votre formation universitaire, vous pouvez disposer légalement des supports mis à votre disposition (pdf Power Points, vidéos, podcasts, etc.) protégés par droit d'auteur. Ces supports ont pour seule vocation d'être utilisés par les étudiants dans le cadre de leur cursus au sein de l'Université de Liège. Aucun autre usage ni diffusion ne sont autorisés, sous peine de constituer une violation de la Loi du 30 juin 1994 relative au droit d'auteur. Si les ressources se retrouvaient en accès libre sur le web, le responsable serait exposé à des poursuites judiciaires.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
A la fin de ce cours, les étudiants devraient être capables de:
- discuter le concept de qualité des sols en relation avec les services écosystémiques
- définir l'écotoxicologie des sols et défendre son utilisation pour la protection des sols
- décrire les sources et le devenir des produits chimiques dans les environnements terrestres
- caractériser les propriétés principales du sol et leur importance dans le devenir des contaminants du sol
- expliquer la biodisponibilité et la mobilité des polluants
- citer et expliquer les principales méthodes d'écotoxicologie des sols: essais biologiques individuels et méthodes d'évaluation in situ des organismes du sol
- expliquer le rôle des micro-organismes dans la dégradation des polluants organiques
- effectuer une évaluation quantitative des risques que présentent les polluants toxiques pour les écosystèmes terrestres
- décrire les principaux processus utilisés dans la bioremédiation des sols
- comprendre l'utilisation et les critères d'application d'activités microbiennes dans les processus de bioremédiation
- appliquer des cours théoriques et techniques d'analyses d'études de cas pour aborder des problèmes de microbiologie environnementale
- évaluer la pertinence d'une technique utilisant des micro-organismes dans la gestion de l'environnement
- comprendre l'utilisation des plantes à des fins de phytoremédiation
- développer une vision critique de l'utilisation des plantes transgéniques par rapport aux populations naturelles pour la phytoremédiation
- acquérir des compétences techniques analytiques et d'expertise pour caractériser et évaluer l'effet des polluants sur les sols
- interpréter et discuter des résultats d'essais biologiques et d'études sur les sols en ce qui concerne l'évaluation des risques écologiques
- analyser et interpréter les données sur le contenu en éléments provenant de tissus végétaux
- développer des compétences de synthèse, d'interprétation et d'écriture
Savoirs et compétences prérequis
Les étudiants doivent être familiarisés avec les concepts de base d'écologie, d'écologie des sols, de chimie et d'écotoxicologie.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Les cours (support PowerPoint) sont basés sur les principes de «cours actifs». Les présentations comprennent des questions, des papiers minute, des études de cas et des discussions en classe. Le lien entre la théorie et la pratique pour les méthodes en écotoxicologie des sols est établi à travers les travaux pratiques/travaux dirigés.
L'intégration de cours et d'activités diverses vise à une compréhension approfondie du sujet au cours du quadrimestre. L'investissement personnel de l'étudiant pendant les cours et les activités entraînera une réduction du travail pendant la session d'examen et conduira également à une meilleure rétention des connaissances à long terme.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
La plupart des cours théoriques sont des exposés illustrées par des présentations PowerPoint, des vidéos et des diaporamas. Les sujets abordés dans le cours théorique seront illustrés et développés dans les travaux pratiques de laboratoire, les études de cas préparées par les étudiants, les analyses de données.
La présence aux cours et aux travaux pratiques (y compris la production de rapports) est obligatoire. Si un étudiant ne remplit pas ces critères, il sera considéré comme "inadmissible" à l'examen.
Toutes les ressources utiles pour le cours sont disponibles en ligne via eCampus (illustrations PowerPoint, documents, informations, discussions, ...). Remarque: le téléchargement des documents est plus efficace avec une connexion haut débit. Des salles informatiques sont disponibles sur le campus.
Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire
Le cours sera organisé sous forme de 'classe inversée' càd que les étudiants prennent connaissance des documents fournis, puis des séances de discussion permettront aux étudiants de poser leurs questions d'une part, et d'autre part aux enseignants de vérifier la compréhension de la matière.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Un document de travail pour les travaux pratiques sera fourni aux étudiants et il est vivement conseillé de le lire avant les travaux pratiques, afin de mieux comprendre le travail requis et de préparer des questions.
Des notes de cours et du matériel de lecture seront disponibles au cours de l'année. Les présentations PowerPoint seront disponibles en ligne (pdf). Pour des informations complémentaires, des ouvrages de référence sont disponibles auprès de la bibliothèque ULiège et auprès des enseignants:
Duarte A.C., Cachada A., Rocha-Santos T. (2017) Soil Pollution From Monitoring to Remediation (1st Edition), Academic Press, 312 p.
Modalités d'évaluation et critères
Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.
Toutes sessions confondues :
- En présentiel
évaluation orale
- En distanciel
évaluation orale
- Si évaluation en "hybride"
préférence en distanciel
Explications complémentaires:
L'évaluation consiste en:
- une appréciation des activités des étudiants pendant les travaux pratiques et travaux dirigés. À la fin des travaux pratiques et exercices, chaque étudiant sera invité à fournir un rapport écrit (20%).
- un examen oral (avec préparation écrite) aura lieu pendant la session et concernera à la fois les cours théoriques et pratiques (80%).
Modalité d'évaluation arrêtée au 9/12/2020 : examen en ligne
Stage(s)
Remarques organisationnelles
Contacts
Bureau: sur rendez-vous seulement
Laboratoire d'écologie animale et d'écotoxicologie, Institut de Chimie, Bât. B6c, Allée du 6 août, 15, 4000 Liège, Belgique:
- Dr Célia Joaquim-Justo : Tél. 04/366.51.40 ; Fax 04/366.51.47 ; E-mail : celia.Joaquim-Justo@uliege.ac.be
- Prof. Monique Carnol : Tel. 04/3663845 (bureau) ; Tel. 04/3663817 (laboratoire), E-mail : m.carnol@uliege.ac.be
- Dr Marc Hanikenne : Tel. 04/3663844 (bureau) , E-mail : marc.hanikenne@uliege.be