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Pour sa première participation au Concours National Jeunes Scientifiques, Mara Rachel Manieri, 17 ans, a reçu le prestigieux prix EUCYS pour son projet s’intéressant à l’impact du lisier sur des micro-organismes aquatiques bactériens et non bactériens. A travers ses travaux, elle a pu observer que plus la quantité de lisier dans un échantillon d’eau d’étang est importante, plus les bactéries prolifèrent et moins il y a d’autres microorganismes aquatiques. Cette jeune scientifique du Lycée Classique de Diekirch aura l’occasion de présenter sa recherche lors du « European Union Contest for Young Scientists (EUCYS)»

Légende : A gauche : Représentation des différents points d’échantillonnage de l’eau effectués au Luxembourg. A droite : Bandelettes colorées indiquant la présence ou absence de nitrites, nitrates, et phosphates pour chaque cours d’eau échantillonné. © Mara Rachel Manieri – Jonk Fuerscher

Établie au nord du pays, Mara explique que les paysages qui l’entourent sont bordés de champs. En fonction de la période de l’année, ou de leur localisation, ces milieux agricoles font ou non usage de lisier. Avide de comprendre quel peut être l’effet d’engrais organiques sur la qualité de l’eau de cours ou plans d’eau, elle décide de suivre une démarche scientifique. « Je suis passionnée par la pensée scientifique, et trouve qu’il est formidable comme important de pouvoir réfléchir et expérimenter sur ce qui nous entoure. », témoigne Mara.

De l’Our à la Moselle en passant par la Sûre, cette lycéenne passionnée a notamment évalué la présence ou absence de nitrites, nitrates et phosphates dans les eaux luxembourgeoises à l’aide de bandelettes colorées. Ces composants sont en effet des indicateurs d’une activité agricole. Une trop grande concentration de ces derniers au sein de cours ou plans d’eau indiquent une mauvaise qualité de l’eau. Si tel est le cas, l’équilibre de ces écosystèmes aquatiques est menacé tout comme la survie de leurs êtres-vivants.

A travers ses échantillons, Mara a notamment pu observer que la Moselle (au niveau de Schengen) était le cours d’eau avec la concentration la plus élevée en nitrates et phosphates. A l’inverse,  le Lac de la Haute-Sûre présentait les concentrations les moins élevées. « Je n’ai pas réussi à détecter de nitrites dans l’ensemble de mes échantillons, mais probablement parce que les tests d’aquarium n’étaient pas assez performants. Je ne peux donc pas affirmer qu’il n’y en avait pas. », précise Mara.

Évaluer l’impact du lisier sur les microorganismes aquatiques

Mara s’est plus particulièrement intéressée à l’impact de la concentration en nitrites, nitrates et phosphates sur les microorganismes aquatiques. Ces derniers regroupent une grande diversité d’êtres-vivants à la fois essentiels pour l’équilibre des chaînes alimentaires et pour le bon fonctionnement de divers cycles  (p.ex. respiration /carbone). Si l’un de ces acteurs vient à manquer, ou au contraire prolifère, c’est tout l’équilibre de l’habitat aquatique qui est perturbé. A titre non exhaustif, les microorganismes aquatiques comprennent des bactéries, des algues, des cyanobactéries, du plancton (phyto- ou zoo) etc. Après de nombreuses recherches, elle a établi une première hypothèse : plus la quantité de lisier est importante, plus l’abondance en microorganismes est moindre.

Pour le vérifier, Mara a prélevé et disposé de l’eau d’un étang situé à Bettborn (à proximité du centre culturel « Op der Fabrik »), dans plusieurs récipients soumis aux même conditions (p.ex. température, luminosité). Pour chacun d’eux, elle a versé une quantité différente de lisier et a mesuré la concentration en nitrites, nitrates et phosphates. 

Légende : Échantillons d’eau de l’étang de Bettborn soumis à différentes quantités lisiers. © Mara Rachel Manieri – Jonk Fuerscher

Afin d’observer l’impact de ces diverses concentrations sur les microorganismes aquatiques, l’apprentie chercheuse s’est servie d’une cellule de Neubauer. « Cette grille permet de calculer l’abondance en microorganismes dans une eau sous microscope, et d’identifier différentes sortes de microorganismes en fonction de leur taille. », explique  Mara. En fonction de leur ordre de grandeur, il est possible de distinguer plusieurs sortes de microorganismes aquatiques, notamment ceux bactériens de ceux non bactériens. 

Prolifération bactérienne et mort des microorganismes aquatiques

Grâce à l’analyse de ces résultats, la jeune scientifique a pu observer que : « Plus la quantité de lisier dans l’échantillon d’eau est importante, plus la concentration en nitrates est élevée, et plus l’abondance en microorganismes aquatiques non bactériens est faible. Mais, on observe une prolifération bactérienne. ». Mara a d’ores et déjà de nombreuses idées pour continuer son projet voire même débuter de nouveaux travaux. Une chose est sûre, elle souhaite s’orienter vers la recherche médicale en poursuivant des études en médecine à l’issue du lycée. 

Légende : Gauche : abondance et sorte de microorganismes des différents récipients (par 6,25x10-3mm 3) (mo.= microorganismes ; (1) : estimations). Droite : concentration en nitrites, nitrates et phosphates en fonction du récipient. 

Erreur de mesure pour le récipient n°5. Les concentrations attendues devant être plus élevées. © Mara Rachel Manieri – Jonk Fuerscher

 

Auteur : Constance Lausecker
Photo : © Pixabay

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