La teneur en solides totaux du fumier de bovins laitiers a une incidence sur le flux de CH<inf>4</inf> et sur l’abondance des communautés d’archées méthanogènes

© American Society of Agronomy, Crop Science Society of America et Soil Science Society of America. 5585 Guilford Rd., Madison, WI 53711 USA. Tous droits réservés. Le fumier liquide de bovins laitiers stocké est une source importante de méthane (CH4), car une grande quantité de solides volatils (SV) du fumier liquide sont convertis en CH4 par les méthanogènes dans des conditions anaérobies. Nos travaux ont révélé qu’une diminution de la teneur en solides totaux (ST) du fumier liquide avant son stockage peut réduire les émissions de CH4. Dans la présente étude, nous avons caractérisé l’abondance des méthanogènes dans des réservoirs présentant divers taux d’émission de CH4. À l’aide d’installations de stockage de fumier liquide à moyenne échelle équipées pour la surveillance en continu des émissions gazeuses, nous avons stocké du fumier liquide de bovins laitiers ayant une teneur en ST de 9,5 % à 0,3 % pendant une période allant jusqu’à 6 mois. Des échantillons ont été prélevés après 30 et 120 jours de stockage (20 mai – 16 nov. 2010) dans les couches supérieure et inférieure du fumier liquide. Nous avons étudié les communautés méthanogènes en ciblant le gène codant la sous-unité a de la méthyl-coenzyme M réductase (mcrA), qui catalyse l’étape finale de la méthanogenèse. Il était intéressant de constater que l’abondance moyenne des méthanogènes a augmenté d’environ 8 % et de 23 % dans les couches supérieure et inférieure, respectivement, alors que les ST du fumier liquide sont passés de 9,5 % à 0,3 %. Les émissions cumulatives de CH4, toutefois, ont diminué d’environ 70 % lorsque les ST du fumier liquide sont passés de 9,5 % à 0,3 %. Néanmoins, par rapport au jour 30 de stockage, l’abondance moyenne des méthanogènes était relativement plus élevée au jour 120 (jusqu’à 19 %), ce qui concorde avec l’augmentation des émissions cumulatives de CH4. L’analyse par réaction en chaîne de la polymérase et électrophorèse sur gel en gradient dénaturant a révélé une faible diversité des méthanogènes, la plupart des bandes séquencées étant étroitement apparentées au genre Methanocorpusculum (similarité de séquence d’acides aminés > 95 %), soit un genre englobant des méthanogènes hydrogénotrophes. Les résultats donnent à penser que ce seraient les quantités de substrat disponible (le carbone) qui limiteraient les émissions cumulatives de CH4 plutôt que l’abondance des méthanogènes lorsque la quantité de ST est faible dans le fumier liquide de bovins laitiers.