Thèse – Incendies et devenir du chrome dans les agroécosystèmes tropicaux H/F

Type d’offre : Contrat doctoral
Localisation : Aix-en-Provence (13)
Recruteur : Cirad / CEREGE
Niveau : Bac+5
Limite de candidature : 15/05/2026
Sujet de thèse : Impact des incendies sur la spéciation et la biodisponibilité du chrome (Cr) dans les agroécosystèmes tropicaux (Ile de La Réunion)

Informations pratiques

Encadrement
Directeur de thèse : Emmanuel Doelsch (CIRAD, UR Recyclage et Risque, HDR)
Co-directeur : Stefan Kraemer (Université de Vienne, Autriche)
Encadrant principal : Samuel Legros (CIRAD, UR Recyclage et Risque)

Financement
Bourse doctorale financée dans le cadre du projet FIRE (ANR-25-CE34-5568-01)

Lieu de travail
CEREGE, Aix-en-Provence, France

Contexte

Les feux de cultures, pratique courante pour la gestion des terres agricoles, libèrent dans l’environnement de nombreux polluants. Si la pollution atmosphérique qu’ils engendrent est bien connue, des recherches récentes suggèrent qu’ils peuvent aussi mobiliser des éléments traces toxiques dans les sols cultivés.

Le chrome (Cr) est un exemple frappant. Naturellement présent dans certains sols, il se trouve souvent sous une forme inoffensive (Cr(III)). Cependant, les températures élevées générées par un feu peuvent le transformer en sa forme toxique et cancérigène, le chrome hexavalent (Cr(VI)). Cette transformation menace potentiellement la sécurité des sols, de l’eau et de l’alimentation. Pourtant, les mécanismes de cette transition redox induite par le feu, ainsi que ses conséquences à long terme sur les agroécosystèmes, restent peu étudiés.

Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet international FIRE (Induced REdox transitions of toxic metals in the soil-plant-air continuum) qui associe l’Université de Vienne, travaillant sur des parcelles rizicoles contaminées en Cr (Inde), et deux équipes françaises (Cirad et Cerege) qui étudient des parcelles de canne à sucre cultivées sur des parcelles naturellement riches en Cr (île de la Réunion).

Objectifs et questions de recherche

Ce projet de thèse a été conçu pour évaluer le risque environnemental et sanitaire lié à la transformation du Cr(III) en Cr(VI) sous l’effet des incendies dans les agrosystèmes tropicaux. Le candidat cherchera, en particulier, à répondre aux questions suivantes :

• Comment l’intensité du feu, influencée par le type de culture et les propriétés du sol, impacte-t-elle la formation de Cr(VI) ?
• Un transfert sol-plante de Cr(VI) est-il observé sur des parcelles cultivées soumises à un incendie ?
• Quels sont les mécanismes à l’origine de la transformation du Cr(III) des minéraux du sol en Cr(VI) ?

Méthodologie

Pour répondre à ces questions, le candidat adoptera une approche multi-échelles, alliant des expériences en milieu réel (île de La Réunion) à des analyses de laboratoire, pour comprendre en détail la transformation du Cr(III) en Cr(VI) sous l’effet des incendies.

Ainsi, des expériences de feux agricoles seront menées sur des parcelles expérimentales cultivées sur l’île de La Réunion. Au cours de ces incendies contrôlés, l’évolution des profils de température du sol sera enregistrée. Puis, l’échantillonnage et l’analyse des différents horizons de sols impactés par les feux permettra d’évaluer la transformation et la disponibilité du Cr. Des mesures similaires seront réalisées sur les cendres échantillonnées à la surface des sols. Sur ces mêmes parcelles, l’échantillonnage des plantes cultivées (canne à sucre) permettra de quantifier l’absorption du Cr et d’évaluer l’impact sanitaire des incendies. Enfin, une caractérisation complète de la spéciation des métaux dans les échantillons clés (sols, cendres et/ou plantes) sera effectuée à l’aide de techniques avancées de spectroscopie (XAS, HERFD-XAS, mXRF).

Profil recherché

Le ou la candidat(e) devra :

• Avoir suivi une formation scientifique en sciences de la vie ou sciences de la Terre, avec option/mention sciences de l’environnement.
• Avoir de solides connaissances en chimie analytique, géochimie ou disciplines connexes.
• Maîtriser l’anglais et posséder de bonnes capacités rédactionnelles.
• Une expérience (cours ou stage) en agronomie et/ou des compétences en biologie végétale seraient un plus.

Dossier de candidature

Date limite d’envoi des candidatures
Les dossiers devront être envoyés avant le 15 mai 2026.
Pour les candidats sélectionnés, les entretiens auront lieu fin mai ou début juin.
La date souhaitée de début de la thèse est septembre ou octobre 2026.
Référence de cette offre : OE-270426-1