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Peer Reviewed
See detailA multiple-level study of metal tolerance in Salix fragilis and Salix aurita clones
Evlard, Aricia ULg; Sergeant, Kjell; Printz, Bruno et al

in Journal of Proteomics (2014), 101C

The response of two willow clones (Salix fragilis (Sf) and S. aurita (Sa)) to the presence of metals (Zn, Cu, Cd, Ni) was studied. Rooted cuttings were planted in control and contaminated soil. After 100 ... [more ▼]

The response of two willow clones (Salix fragilis (Sf) and S. aurita (Sa)) to the presence of metals (Zn, Cu, Cd, Ni) was studied. Rooted cuttings were planted in control and contaminated soil. After 100 days, different parameters (biomass, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), pigment and sugar concentrations, electrolyte leakage and proteome-level changes) were analyzed. The growth of Sa was not influenced by metals whereas Sf produced significantly less biomass when exposed to the pollutants. Furthermore, although Sa did not show a growth reduction in the presence of metals, the overall view of the physiological results among others the changes in the accumulation of sugars and pigments indicated that metals had a more severe impact on this clone. The response at the proteome level confirmed these observations. The growth reduction and the proteomic changes in Sf indicate that this clone adjusts its metabolism to maintain cellular homeostasis. Sa on the contrary maintains growth but the physiological and proteomics data suggests that this can only be done at the cost of cellular deregulation. Therefore high biomass is not linked with a good tolerance strategy. In a long-term study the survival of Sa might be compromised making it a poorer candidate for phytoremediation efforts. [less ▲]

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See detailPlants & metals in soil : the concept of phytoremediation
Evlard, Aricia ULg; Colinet, Gilles ULg; Druart, Philippe

Conference (2014, February 26)

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Peer Reviewed
See detailPhysiological and proteomic responses of different willow clones (Salix fragilis x alba) exposed to dredged sediment contaminated by heavy metals
Evlard, Aricia ULg; Sergeant, Kjell; Ferrandis, Salvador et al

in International Journal of Phytoremediation (2014), 16(11), 1148-1169

High biomass producing species are considered as tools for remediation of contaminated soils. Willows (Salix spp.) are prominent study subjects in this regard. In this study, different willow clones ... [more ▼]

High biomass producing species are considered as tools for remediation of contaminated soils. Willows (Salix spp.) are prominent study subjects in this regard. In this study, different willow clones (Salix fragilis x alba) were planted on heavy-metal polluted dredging sludge. A first objective was assessment of the biomass production for these clones. Using a Gupta statistic, four clones were identified as high biomass producers (HBP). For comparison, a group of four clones with lowest biomass production were selected (LBP). A second objective was to compare metal uptake as well as the physiological and proteomic responses of these two groups. All these complementary data's allow us to have a better picture of the health of the clones that would be used in phytoremediation programs. Cd, Zn, and Ni total uptake was higher in the HBPs but Pb total uptake was higher in LBPs. Our proteomic and physiological results showed that the LBPs were able to maintain cellular activity as much as the HBPs although the oxidative stress response was more pronounced in the LBPs. This could be due to the high Pb content found in this group although a combined effect of the other metals cannot be excluded. [less ▲]

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See detailLe potentiel du saule pour la phytostabilisation des sols pollués par les éléments-traces métalliques
Evlard, Aricia ULg

Doctoral thesis (2013)

Since the ‘80s, when the concept of phytoremediation first appeared, a lot of research has been put into studying the efficiency of woody plants in metal extraction. Willows, as fast growing plants and ... [more ▼]

Since the ‘80s, when the concept of phytoremediation first appeared, a lot of research has been put into studying the efficiency of woody plants in metal extraction. Willows, as fast growing plants and because of their tolerance to difficult edaphic conditions, have been particularly well investigated. In this investigation, the essays were done on Salix clones, which come from a Walloon collection provided by ECOLIRI and ECOLIRIMED projects. The first objective was to study the potential of these local clones by considering not only their ability to extract their pollutants, but also by adding their biomass production to this parameter. We have called the study of these criteria the phenotypic approach to the tolerance of Salix clones to metals. The second added value of this investigation lies in the second objective which aims to complete these phenotypic criteria with physiological and proteomic criteria. These last criteria are often used to study the metal tolerance of plant species, but rarely for willows. The combination of these different approaches gives a expand view of metal tolerance in Salix clones studied in this investigation. As the phenotypical parameters help to answer the extraction ability challenge, the physiological and proteomic approaches give answers linked to the “health” of the willow trees when they grow in the presence of metals. Our results indicate that the clones that produced more biomass were the ones that showed the highest metal concentrations. The clones with lower biomass production showed the same tolerance as the highest producers and our results revealed that growth reduction indicates metal tolerance. Finally, after comparing our results of the metal concentrations obtained in the twigs, to results obtained during the last two decades of research papers, we have concluded that we should reconsider the use of Salix potential in phytoextraction. The first chapter of this investigation was about Salix clones exposed to metals, but, in natural conditions, their roots are colonized by fungi. Thus, their rhizosphere constitutes a separate ecosystem, which is interesting to investigate. The rhizospheric fungi, the first interface between roots and soil pollutants, play an important role in metal tolerance in woody plants. For this reason, the second chapter of this thesis aimed to test the in vitro growth of rhizospheric fungi collected on woody plant roots in the presence of cadmium. The outcome of these essays is that fungal strains have been identified and classified as tolerant to this metal. This chapter thus constitutes a first step in a future study aiming to analyze these strains in association with woody plant roots in the presence of metals. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailConstruction et développement d’une filière de production d’écotypes ligneux pour l’application des techniques végétales à la renaturation des berges de cours d’eau
Druart, Philippe; Leclercq, Martine; Joussemet, Marie Anne et al

in Druart, Philippe; Husson, Claude; Paul, Roger (Eds.) Renaturation des berges de cours d'eau et phytoremédiation (2013)

Bien que les techniques végétales soient d'application de longue date pour fixer les berges de cours d'eau, elles font maintenant partie d'une réflexion plus générale avec la prise en compte des besoins ... [more ▼]

Bien que les techniques végétales soient d'application de longue date pour fixer les berges de cours d'eau, elles font maintenant partie d'une réflexion plus générale avec la prise en compte des besoins écologiques des écosystèmes de rivières et le développement de l'ingénierie végétale qui régit la mise en oeuvre des renaturations. Les travaux décrits dans cet ouvrage apportent les outils permettant la traçabilité et l'évaluation comportementale d'écotypes ligneux vis-à-vis de risques sanitaires connus (principalement la maladie de l'aulne) ou de pollutions attendues (diffusion de métaux lourds) tout en préservant leur capacité d'adaptation naturelle. Par l'établissement de collections d'aulnes, de saules ou de frênes autochtones et une multiplication végétative respectueuse de la diversité locale, les ressources génétiques de toute une région transfrontalière sont rendues disponibles pour tout programme de renaturation de berges de cours d'eau ou de zones écologiquement équivalentes à réhabiliter dans les bassins de la Meuse, du Rhin et de l'Escaut. Cet ouvrage s'adresse aux gestionnaires de cours d'eau, aux éco-conseillers du monde rural ou urbain, aux étudiants en sciences du vivant, ainsi qu'à toute personne s'intéressant à l'écosystème « rivière » et à la qualité de l'eau. Les stratégies éveloppées peuvent trouver application en d'autres lieux ou avec d'autres essences. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailValorisation énergétique du bois produit à des fins de phytoremédiation
Delcarte, Jérôme; Gossiaux, Lucas; Evlard, Aricia ULg

in Druart, Philippe; Husson, Claude; Paul, Roger (Eds.) Renaturation des berges de cours d'eau et phytoremédiation (2013)

Bien que les techniques végétales soient d'application de longue date pour fixer les berges de cours d'eau, elles font maintenant partie d'une réflexion plus générale avec la prise en compte des besoins ... [more ▼]

Bien que les techniques végétales soient d'application de longue date pour fixer les berges de cours d'eau, elles font maintenant partie d'une réflexion plus générale avec la prise en compte des besoins écologiques des écosystèmes de rivières et le développement de l'ingénierie végétale qui régit la mise en oeuvre des renaturations. Les travaux décrits dans cet ouvrage apportent les outils permettant la traçabilité et l'évaluation comportementale d'écotypes ligneux vis-à-vis de risques sanitaires connus (principalement la maladie de l'aulne) ou de pollutions attendues (diffusion de métaux lourds) tout en préservant leur capacité d'adaptation naturelle. Par l'établissement de collections d'aulnes, de saules ou de frênes autochtones et une multiplication végétative respectueuse de la diversité locale, les ressources génétiques de toute une région transfrontalière sont rendues disponibles pour tout programme de renaturation de berges de cours d'eau ou de zones écologiquement équivalentes à réhabiliter dans les bassins de la Meuse, du Rhin et de l'Escaut. Cet ouvrage s'adresse aux gestionnaires de cours d'eau, aux éco-conseillers du monde rural ou urbain, aux étudiants en sciences du vivant, ainsi qu'à toute personne s'intéressant à l'écosystème « rivière » et à la qualité de l'eau. Les stratégies éveloppées peuvent trouver application en d'autres lieux ou avec d'autres essences. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailEtude du saule et de l’aulne pour la phytoremédiation des berges de cours d’eau non navigables
Evlard, Aricia ULg; Printz, Bruno; Campanella, Bruno ULg et al

in Druart, Philippe; Husson, Claude; Paul, Roger (Eds.) Renaturation des berges de cours d'eau et phytoremédiation (2013)

Bien que les techniques végétales soient d'application de longue date pour fixer les berges de cours d'eau, elles font maintenant partie d'une réflexion plus générale avec la prise en compte des besoins ... [more ▼]

Bien que les techniques végétales soient d'application de longue date pour fixer les berges de cours d'eau, elles font maintenant partie d'une réflexion plus générale avec la prise en compte des besoins écologiques des écosystèmes de rivières et le développement de l'ingénierie végétale qui régit la mise en oeuvre des renaturations. Les travaux décrits dans cet ouvrage apportent les outils permettant la traçabilité et l'évaluation comportementale d'écotypes ligneux vis-à-vis de risques sanitaires connus (principalement la maladie de l'aulne) ou de pollutions attendues (diffusion de métaux lourds) tout en préservant leur capacité d'adaptation naturelle. Par l'établissement de collections d'aulnes, de saules ou de frênes autochtones et une multiplication végétative respectueuse de la diversité locale, les ressources génétiques de toute une région transfrontalière sont rendues disponibles pour tout programme de renaturation de berges de cours d'eau ou de zones écologiquement équivalentes à réhabiliter dans les bassins de la Meuse, du Rhin et de l'Escaut. Cet ouvrage s'adresse aux gestionnaires de cours d'eau, aux éco-conseillers du monde rural ou urbain, aux étudiants en sciences du vivant, ainsi qu'à toute personne s'intéressant à l'écosystème « rivière » et à la qualité de l'eau. Les stratégies éveloppées peuvent trouver application en d'autres lieux ou avec d'autres essences. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailImpact des éléments-traces métalliques sur les plantes et les techniques de phytoremédiation
Evlard, Aricia ULg; Campanella, Bruno ULg

in Druart, Philippe; Husson, Claude; Paul, Roger (Eds.) Renaturation des berges de cours d'eau et phytoremédiation (2013)

Bien que les techniques végétales soient d'application de longue date pour fixer les berges de cours d'eau, elles font maintenant partie d'une réflexion plus générale avec la prise en compte des besoins ... [more ▼]

Bien que les techniques végétales soient d'application de longue date pour fixer les berges de cours d'eau, elles font maintenant partie d'une réflexion plus générale avec la prise en compte des besoins écologiques des écosystèmes de rivières et le développement de l'ingénierie végétale qui régit la mise en oeuvre des renaturations. Les travaux décrits dans cet ouvrage apportent les outils permettant la traçabilité et l'évaluation comportementale d'écotypes ligneux vis-à-vis de risques sanitaires connus (principalement la maladie de l'aulne) ou de pollutions attendues (diffusion de métaux lourds) tout en préservant leur capacité d'adaptation naturelle. Par l'établissement de collections d'aulnes, de saules ou de frênes autochtones et une multiplication végétative respectueuse de la diversité locale, les ressources génétiques de toute une région transfrontalière sont rendues disponibles pour tout programme de renaturation de berges de cours d'eau ou de zones écologiquement équivalentes à réhabiliter dans les bassins de la Meuse, du Rhin et de l'Escaut. Cet ouvrage s'adresse aux gestionnaires de cours d'eau, aux éco-conseillers du monde rural ou urbain, aux étudiants en sciences du vivant, ainsi qu'à toute personne s'intéressant à l'écosystème « rivière » et à la qualité de l'eau. Les stratégies développées peuvent trouver application en d'autres lieux ou avec d'autres essences. [less ▲]

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See detailPotential of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) and corn (Zea mays L.) for phytoremediation of dredging sludge contaminated by trace metals
Arbaoui, Sarra; Evlard, Aricia ULg; Mhamdi, Mohamed El Wafi et al

in Biodegradation (2013)

The potential of kenaf (Hibiscus cannabinusL.) and corn (Zea mays L.) for accumulation of cadmium and zinc was investigated. Plants have been grown in lysimetres containing dredging sludge, a substratum ... [more ▼]

The potential of kenaf (Hibiscus cannabinusL.) and corn (Zea mays L.) for accumulation of cadmium and zinc was investigated. Plants have been grown in lysimetres containing dredging sludge, a substratum naturally rich in trace metals. Biomass production was determined. Sludge and water percolating from lysimeters were analyzed by atomic absorption spectrometry.No visible symptoms of toxicity were observed during the three- month culture. Kenaf and corn tolerate trace metals content in sludge. Results showed that Zn and Cd were found in corn and kenaf shoots at different levels,2.49 mg/kg of Cd and 82.5 mg/kg of Zn in kenaf shoots and2.1mg/kgofCdand10.19mg/kgincornshoots. Quantities of extracted trace metals showed that decontamination of Zn and Cd polluted substrates is possible by corn and kenaf crops. Tolerance and bioaccumulation factors indicated that both species could be used in phytoremediation. [less ▲]

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See detailIMPACT OF HEAVY METALS ON PHYSIOLOGICAL AND PROTEOMIC RESPONSES OF WILLOWS (SALIX SP.)
Evlard, Aricia ULg; Sergeant, Kjell; Ferrandis, Salvador et al

Poster (2012)

In 2010, around 3,800 sites in Wallonia (Belgium) were identified as potentially contaminated by heavy metals, a result of their past industrial and agricultural activities [1]. The technique of using ... [more ▼]

In 2010, around 3,800 sites in Wallonia (Belgium) were identified as potentially contaminated by heavy metals, a result of their past industrial and agricultural activities [1]. The technique of using plants to remediate contaminated sites (phytoremediation) has been studied for over twenty years. In particular, the use of trees (alder, willow, poplar) has been considered because of their large biomass production [2] [3] [4] [5]. The aim of this study was to identify the potential of local willow ecotypes to grow in the presence of heavy metals using lysimeters filled with dredging sludge. Several willow ecotypes were compared realizing morphological and physiological measurements (chlorophyll fluorescence, electrolyte leakage, carbohydrate content). The plant responses to metal stress were also investigated using a proteomic approach. Heavy metals contents in leaves and stems were analysed. With this study, the potential of these trees to valorise contaminated, abandoned sites in Belgium was evaluated. [1] Cellule Etat de l'environnement wallon (2010). Tableau de bord de l'environnement wallon. SPW-DGARNE-DEMNA-DEE. [2] Dickinson N. M. (2000). Strategies for sustainable woodland on contaminated soils. Chemosphere 41(1-2): 259-263. [3] Meers E., Lamsal S., Vervaeke P., Hopgood M., Lust N. and Tack F. M. G. (2005). Availability of heavy metals for uptake by Salix viminalis on a moderately contaminated dredged sediment disposal site. Environ Pollut 137(2): 354-364. [4] Meers E., Vandecasteele B., Ruttens A., Vangronsveld J. and Tack F. M. G. (2007). Potential of five willow species (Salix spp.) for phytoextraction of heavy metals. Environ Exp Bot 60(1): 57-68. [5] Rosselli W., Keller C. and Boschi K. (2003). Phytoextraction capacity of trees growing on a metal contaminated soil. Plant Soil 256(2): 265-272. [less ▲]

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See detailLa phytoremédiation par le saule
Evlard, Aricia ULg; Vanobberghen, Fanny; Campanella, Bruno ULg et al

in Forêt Wallonne (2011), 112(mai/juin), 36-46

En Wallonie, les sites potentiellement contaminés se comptent par milliers. La région subit aujourd’hui les conséquences de son manque historique de législations environnementales. Parmi les contaminants ... [more ▼]

En Wallonie, les sites potentiellement contaminés se comptent par milliers. La région subit aujourd’hui les conséquences de son manque historique de législations environnementales. Parmi les contaminants présents sur ces sites, les plus préoccupants sont certainement les métaux lourds qui s’accumulent dans le sol et menacent l’environnement. Pour remédier à ce problème, certains chercheurs s’intéressent particulièrement à la phytoremédiation, une technologie nouvelle qui exploite le potentiel des végétaux et de leur microflore associée pour extraire, stabiliser ou volatiliser ces métaux lourds. Cette technique biologique s’avère prometteuse et son application à l’aide de ligneux, comme le saule, serait une solution favorable à la préservation de la biodiversité et au développement des matériaux et des énergies renouvelables. [less ▲]

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See detailRelationship between tree development, mean annual increment and internal wood decay in veteran Tilia trees
Campanella, Bruno ULg; Evlard, Aricia ULg; Toussaint, André ULg et al

in Annales de la Société Belge de Dendrologie = Jaarboek van de Belgische Dendrologische Vereniging (2010)

This study aimed at classifying nineteen veteran lime trees (Tilia cordata Mill., T. platyphyllos scop. and T. x europaea L.) in their development. Tilia spp. was chosen because it is long lived and ... [more ▼]

This study aimed at classifying nineteen veteran lime trees (Tilia cordata Mill., T. platyphyllos scop. and T. x europaea L.) in their development. Tilia spp. was chosen because it is long lived and widely present in Belgium. A classification in five steps (A to E) is proposed, based on crown and trunk status, quantity of decaying wood and mean annual girth increment (MAI) as an additionnal criterion. We tested the relationship between veteran tree development and MAI. Threshold values were determined to help distinguish steps A to E. The relationship between trunk growth dynamics, and crown and root development is also discussed. [less ▲]

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