illustration Philippe Lemanceau : vélo, labo, métro(pole)
© INRAE - Christophe Maître

Biodiversité 7 min

Philippe Lemanceau : vélo, labo, métro(pole)

Ecologiste microbien, spécialiste de la biodiversité des sols et des interactions plantes-microorganismes, Philippe Lemanceau dirige l’UMR Agroécologie au centre INRAE Bourgogne-Franche-Comté. Après plus de trois décennies au service de la recherche scientifique, c’est à présent en tant qu’élu « métropolitain » que cet adepte de la mobilité douce a choisi de s’engager auprès des citoyens. Il reçoit un laurier d’INRAE pour couronner l’ensemble de sa carrière.

Publié le 08 décembre 2020

Dans les rues de Dijon, Philippe Lemanceau ne se déplace qu’à vélo. Pour se rendre au centre INRAE, le chercheur privilégie ce mode de transport « zéro carbone ». C’est en selle, un peu hors du temps, qu’il laisse aller son esprit pour réfléchir, questionner, reformuler, mettre ses idées en ordre et ré-analyser des situations.

Retour en arrière. Adolescent, il passe beaucoup de temps à observer la nature. « Je mettais du sucre dans des boîtes de Benco pour attirer les fourmis et tenter de reconstituer leur habitat », s’amuse aujourd’hui Philippe. Il intègre ensuite l’Ecole nationale d’ingénieur des techniques horticoles (ENITH) d’Angers comme élève ingénieur fonctionnaire. Diplômé en 1978, il enseigne pendant deux ans dans un collège horticole près de Colmar la floriculture et la protection des cultures. De cette époque, il conserve « des souvenirs attachants » de ses élèves.

Des débuts de phytopathologiste

Puis, il accepte un poste à l’ENITH à Angers pour enseigner les productions légumières et reprend des études pour préparer un DEA en microbiologie au laboratoire de phytobactériologie du Centre INRA d’Angers.  La recherche est une révélation. « Ce monde des microbes – des organismes que l’on ne voit pas et qui ont pourtant des effets bien visibles- avait un côté « magique ». J’ai trouvé ça fascinant ».

Philippe Lemanceau inspecte le sol de l’unité expérimentale d’Epoisses avant d’analyser de son microbiote.

Un jour, Claude Alabouvette, directeur de recherche INRA à Dijon, vient donner un cours à l’ENITH sur la résistance des sols aux maladies. « Son cours m’a enthousiasmé. Je lui ai exposé mon souhait de faire une thèse de doctorat, il m’a proposé un sujet sur ces sols résistants et a dirigé ma thèse ».

Ses travaux de thèse montrent le rôle de bactéries particulières, des Pseudomonas, dans la résistance des sols à la maladie considérée, et celui de la compétition pour le fer qu’elles exercent à l’encontre de l’agent phytopathogène, en complément des champignons et des mécanismes identifiés par ses prédécesseurs.  Philippe est recruté en 1987 à INRAE comme chargé de recherche pour poursuivre les travaux sur les sols résistants conduits au sein de l’équipe de Claude Alabouvette.

Biodiversité des sols : la révolution de l’ADN

Comprendre la biodiversité des sols ? C’est le « graal » que les écologistes du sol recherchent depuis des années.

A l’époque, la caractérisation des microorganismes du sol nécessitait en préalable leur mise en culture. Or, on sait depuis que seule une faible fraction de l’immense diversité microbienne du sol est cultivable. Comment donc avoir accès à la biodiversité des sols ? « C’est une tâche difficile car ces organismes de petite taille sont cachés et évoluent dans une matrice hétérogène dont les propriétés varient à différentes échelles spatiales. Il était donc essentiel de développer des méthodologies innovantes pour étudier la diversité microbienne des sols. Les recherches conduites à Dijon ont permis de faire des progrès majeurs. Il est maintenant possible d’avoir accès à la diversité des communautés microbiennes des sols en caractérisant le polymorphisme de leur ADN extrait directement du sol, évitant ainsi le biais associé à leur mise en culture ! », détaille Philippe.

Au cours des 30 dernières années, la microbiologie des sols est ainsi passée de l’ère pasteurienne à l’ère moléculaire. « Cela a été une révolution majeure. Dijon y a joué un rôle déterminant grâce à la dynamique collective et à de gros moyens intellectuels et financiers ! », rappelle-t-il enthousiaste.

Philippe Lemanceau observe avec Amélie Semblat, l’étalement sur boite de Pétri d’une souche microbienne issue du sol de l'unité expérimentale d’Epoisses

Une très grande unité (TGU) pour l’agroécologie

Ainsi des méthodes standardisées de caractérisation de la biodiversité et des référentiels ont été développés, permettant l’interprétation des analyses biologiques des sols. Il devenait alors possible d’établir un diagnostic de la qualité biologique des sols à l’instar des analyses physico-chimiques depuis longtemps utilisées en agriculture.

Il restait nécessaire d’identifier et concevoir les systèmes de culture et l’ingénierie écologique qui permettent d’orienter la biodiversité pour une meilleure fertilité des sols et la fourniture des services écosystémiques attendus. Il s’agissait de passer de l’observation à l’action. Ces travaux suscitaient de fortes attentes tant des scientifiques que de la société.

Philippe Lemanceau échange avec ses collègues, Pascal Marget et Nicolas Munier-Jolain, sur les interactions entre plantes
dans un essai à l’UE d’Epoisses au sein de la plateforme CA-SYS

Mes recherches sur les interactions plantes-microorganismes m’avaient convaincu que le principal levier pour orienter le microbiote du sol est la plante, via la libération de composés organiques et de molécules-signal. J’ai ainsi proposé de façon plus générale de capitaliser les expertises et moyens présents à Dijon pour mieux connaître et valoriser la biodiversité et les interactions au sein des agroécosystèmes pour une agriculture durable et multiperformante », raconte Philippe. A partir de 2008, il anime ainsi au sein d’une Opération Structurante une dynamique collective visant à mobiliser des expertises sur les sols, bien sûr, mais également en génétique et écophysiologie végétale, en écologie végétale, en agronomie, initialement distribuées dans 4 UMR et une unité expérimentale.

« L’agroécologie, c’est bon pour l’environnement mais également pour la qualité des produits ! »

Cette Opération structurante conduit en 2012 à la création de la « très grande unité » (TGU) Agroécologie. Elle regroupe les collègues travaillant sur la biologie des sols, les interactions plantes-microorganismes, les légumineuses (leur génétique et leur écophysiologie), les adventices (leur écologie, leur régulation et les services fournis), l’agronomie. Elle s’équipe de plateformes uniques grâce aux soutiens des tutelles, de l’Etat, de la Région et de partenaires : en 2008 GenoSol pour la caractérisation de la biodiversité des sols, en 2012 la plateforme de phénotypage haut-débit des plantes et de leurs interactions avec leurs microbiotes associées dans des conditions environnementales variées, et en 2018 la plateforme d’expérimentation CA-SYS, où sont testés au champ des systèmes agroécologiques valorisant les interactions biotiques.

L’UMR Agroécologie est désormais reconnue aux niveaux national et international pour ses recherches sur la biodiversité et les interactions biotiques au sein des agroécosystèmes pour une agriculture durable à faibles intrants et multiperformante. Elle intègre bien sûr la performance agronomique et environnementale, mais également progressivement la qualité des produits.

Une reconnaissance internationale

Sa fierté, c’est d’avoir coordonné le projet européen EcoFINDERS entre 2011 et 2014. « Cela a été possible grâce à la dynamique collective lancée à Dijon mais de façon plus générale à INRAE avec le Réseau d’écologie microbienne du sol et des milieux aquatiques », indique Philippe.

Philippe Lemanceau discute avec sa collègue, Barbara Pivato, de l’état d’un système racinaire et de son sol adhérent,
dans le couloir de la plateforme de phénotypage haut-débit (4PMI)

Financé par la Commission européenne, ce projet a permis de caractériser la biodiversité des sols européens et les relations entre biodiversité et services écosystémiques, tout en proposant des bio-indicateurs de la qualité des sols. Le projet a été conclu à Dijon par une conférence internationale sur la biodiversité des sols, première d’une série qui se poursuit depuis à travers le monde. Il a également participé comme co-éditeur au premier « Atlas mondial de la biodiversité des sols » paru en 2015.

En route pour la transition alimentaire

« INRAE est un formidable institut reconnu internationalement. Il nous donne la chance de développer des activités qui ont du sens vis-à-vis de la société et sont au cœur de ses attentes. »

A quelques mois de quitter INRAE, Philippe décrit la maison pour laquelle il a beaucoup d’estime.

Convaincu que la transition agroécologique ne se fera que si elle répond à une demande citoyenne, Philippe a assuré la coordination scientifique entre 2017 et 2020 du projet de « Territoire d’Innovation » « Dijon, alimentation durable 2030 » porté par Dijon métropole. Cette expérimentation grandeur nature a pour vocation à démontrer que la transition agroécologique et alimentaire est possible. « Le ‘Mieux Manger’ doit promouvoir le ‘Mieux Produire’ et réciproquement, le ‘Mieux Produire’ doit contribuer au ‘Mieux Manger’. C’est le concept fondateur que j’ai proposé pour ce projet ». La plupart des unités du Centre INRAE sont impliquées dans ce vaste projet structurant.

« Ce Laurier récompense une dynamique collective qui s’est construite au fil des années à Dijon, autour de la microbiologie des sols et de l’agroécologie. », se réjouit le directeur d’unité qui part « le cœur léger, confiant dans les belles perspectives qui se profilent pour la transition alimentaire au service des citoyens et des acteurs ».

Philippe Lemeanceau (au centre)  et son équipe

Et après :

Elu en mars 2020 au conseil municipal de Dijon, Philippe Lemanceau a également été élu vice-président de Dijon métropole délégué à la transition alimentaire. « Le projet d’alimentation durable à l’horizon 2030 va donc rester au cœur de mes activités, mais à travers une posture différente qui va me permettre de rester en lien étroit avec le Centre INRAE BFC », précise-t-il. La direction scientifique du projet a d’ailleurs été confiée à Sophie Nicklaus, directrice de recherche au sein de l’UMR « Centre des sciences du goût et de l’alimentation » (CSGA). Les prochains mois seront également consacrés au passage de relais à Fabrice Martin-Laurent, qui prendra la direction de l’UMR Agroécologie en juin 2021.

Les Lauriers 2020 

Ludovic PiquemalRédacteur

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