Real-time quantification of mcrA, pmoA for methanogen, methanotroph estimations during composting.

Sharma, R., Ryan, K., Hao, X., Larney, F.J., McAllister, T.A., et Topp, E. (2011). « Real-time quantification of mcrA, pmoA for methanogen, methanotroph estimations during composting. », Journal of Environmental Quality, 40(1), p. 199-205. doi : 10.2134/jeq2010.0088  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le compostage est un procédé biologique contrôlé qui consiste à décomposer la matière organique dans des conditions d’aérobie principalement. On a de plus en plus recours à ce procédé en raison des avantages qu’il présente pour le cycle des nutriments, la bonification des sols et l’utilisation des terres urbaines. Il suscite toutefois des préoccupations environnementales à cause de sa contribution à la production de gaz à effet de serre. Pendant le compostage, l’activité des communautés de bactéries méthanogènes et méthanotrophes influe sur les rejets nets de méthane (CH4) dans l’atmosphère. La présente étude visait à déterminer, à partir de la réaction en chaîne de la polymérase (PCR), les variations du nombre de copies de la méthyl-coenzyme M réductase (mcrA) et de la méthane monooxygénase particulaire (pmoA) pour estimer les collectivités de bactéries méthanogènes et méthanotrophes, respectivement. Le compostage en andains de fumiers de bovins de boucherie (Bos Taurus L.) à des températures atteignant plus de 55 0C s’est révélé efficace pour décomposer la bactérie commensale Escherichia coli dans la première semaine. La quantification de la communauté d’ADN a présenté des différences importantes dans le nombre de copies de mcrA et de pmoA entre les sections supérieure et intermédiaire. On a noté des nombres constants de copies de mcrA (nombre de copies g-1 de 7,07 à 8,69 log) au cours de la période de compostage de 15 semaines. Cependant, le nombre de copies de pmoA a considérablement varié avec le temps, et des valeurs élevées ont été enregistrées pendant les semaines 0 et 1 (nombre de copies g-1 de 6,31 et de 5,41 log, respectivement) et les plus basses, pendant la semaine 11 (nombre de copies g-1 1,6 log). Les émissions nettes en surface de CH4 pendant les 15 semaines ont été corrélées avec le nombre élevé de copies de mcrA. Un ratio net élevé entre le nombre de copies de mcrA et pmoA a été observé lorsque les flux de CHsub}4 en surface étaient élevés. Selon les résultats que nous avons obtenus, le nombre de copies de mcrA et de pmoA a varié au cours de la période de compostage, et il est nécessaire d’examiner les populations de bactéries méthanogènes et méthanotrophes en conjonction avec les émissions nettes de CH4 issues du compostage en andains de fumiers de bovins d’engraissement.

Date de modification :