Alpha diversité ou richesse spécifique

Les indicateurs de l’α-diversité utilisés dans cette étude sont la richesse (nombre d’OTUs détectées dans l’échantillon) et la diversité caractérisée par l’index de Shannon. Celui-ci permet de prendre en compte à la fois la richesse et la répartition des séquences parmi les différentes OTUs. Ainsi, la présence d’un grand nombre d’OTUs avec des séquences réparties de manière équitable conduit à un fort index de Shannon. A l’inverse, un faible nombre d’OTUs ou la présence d’une OTU extrêmement abondante dans l’échantillon conduit à un faible index de Shannon.

Champignons

Tout d’abord, la richesse des communautés fongiques a été caractérisée à partir des séquences ITS1 à 97 % de similarité (Figure 4.1). Les différents sites ont été regroupés en 4 groupes, selon 2 conditions :

- Composition du mur : Biosourcé / Terre seule. - Localisation du mur : Habitation / Grange-Extérieur.

Le nombre d’OTUs varie de 26 à 360 pour la terre crue seule et de 47 à 515 pour la terre avec fibres végétales sur l’ensemble des sites. La moyenne d’OTUs est de 131 et 191 pour les supports dans les habitations respectivement pour la terre crue seule et pour la terre avec inclusion biosourcée (Figure 4.1.A), et de 76 et 302 pour les supports dans les granges ou à l’extérieur (Figure 4.1.B). Les supports prélevés dans les habitations présentent des richesses

- 173 -

significativement différentes entre les sites, témoignant d’une diversité de profils microbiens inter-sites (Kruskal-Wallis p-value < 0,05). A l’inverse, les échantillons de la condition Grange-Extérieur ne possèdent pas de différences significatives en termes de richesse, quelle que soit la composition (Kruskal-Wallis p-value > 0,05). Les nombres d’OTUs entre les matériaux en terre seule ou avec inclusion biosourcée ne sont pas significativement différents dans les habitations (Mann-Whitney p-value > 0,05) au contraire des sites granges / extérieurs (Mann-Whitney p-value < 0,05), soulignant le rôle de l’usage du bâtiment (occupation humaine, chauffage, etc.).

Concernant la diversité (Figure 4.2), les index de Shannon calculés sur l’ensemble des prélèvements intérieurs des supports biosourcés ont une moyenne par site de 3,14 (min : 2,05 – max : 4,21). Pour les supports intérieurs en terre crue, la moyenne par site est de 2,66, mais avec une plus grande dispersion des valeurs (0,23 – 4,47), notamment due au site D qui présente une très faible diversité. Les sites « Habitations » biosourcés et non biosourcés ne montrent donc pas de différence significative en termes de diversité pour les flores fongiques (Mann-Whitney p-value > 0,05). A l’inverse, pour les échantillons Grange-Extérieur, la diversité observée pour les supports biosourcés (moyenne : 3,16 ; 2,51 – 3,81) est significativement supérieure à celle des supports en terre crue (1,78 ; 0,45 – 2,84) (Mann- Whitney p-value < 0,01). L’index de Shannon des FAC (matière première analysée en laboratoire) est légèrement plus élevé que celui des prélèvements sur matériau en terre crue seule sur le site Grange-Extérieur (2,99 ; 2,70 – 3,16). Cette matière première ne présente toutefois pas une plus grande diversité fongique par rapport aux supports en terre crue seule à l’intérieur des habitats.

- 174 -

Figure 4.1 : Richesse spécifique (nombre d’OTUs définies à partir des régions ITS1) des sites « Habitations » (A) ou « Grange / Extérieur » (B) composés de terre avec inclusion biosourcée (vert) ou

seule (orange) et pour les matières premières des éprouvettes manufacturées (marron).

° : valeur extrême. * : test de Mann-Withney significatif (p-value < 0,05)

A B * Ha bi ta ti o n Gr an ge E x té ri eur Sites de prélèvements Sites de prélèvements

- 175 -

Figure 4.2 : Index de Shannon pour les banques ITS1 des sites « Habitations » (A) ou « Grange / Extérieur » (B) composés de terre avec inclusion biosourcée (vert) ou seule (orange) et pour les

matières premières des éprouvettes manufacturées (marron).

° : valeur extrême. * : test de Mann-Withney significatif (p-value < 0,05)

Bactéries

De la même manière, la richesse et la diversité ont été caractérisées respectivement en termes de nombre d’OTUs observées et de l’indice de Shannon à partir des séquences 16S à 97 % de similarité (respectivement Figure 4.3 et Figure 4.4). Le nombre d’OTUs varie de 34 à 830 pour la terre crue seule et de 93 à 1078 pour la terre crue avec inclusion biosourcée. La moyenne d’OTUs est de 354 et 398 pour les supports dans les habitations respectivement en terre crue seule et en terre avec inclusion biosourcée (Figure 4.3.A), et de 214 et 513 pour les supports dans les environnements hors habitation (Figure 4.3.B). Le nombre d’OTUs entre les différents sites varie significativement pour toutes les conditions de composition/localisation (Kruskal-Wallis p-value < 0,05). Plus globalement, le nombre d’OTUs entre les supports composés en terre seule et ceux biosourcés ne sont pas significativement différents en intérieur (Mann-Withney p-value > 0,05) au contraire de la localisation grange/extérieur (Mann-Withney p-value < 0,05), suggérant un rôle des conditions environnementales (température, exposition à l’humidité extérieur, etc.). Pour ce qui est de la diversité des communautés bactériennes (Figure 4.4), la moyenne par site de l’index de Shannon est de 3,88

A B * Ha bi ta ti o n Gr an ge E x té ri eur Sites de prélèvements Sites de prélèvements

- 176 -

(1,73 – 5,97) pour les supports biosourcés intérieurs. Une plus forte dispersion des diversités inter-sites est observée et significative (Kruskal-Wallis p-value < 0,05). Les supports terre crue seule dans les habitations présentent un index de Shannon moyen par site de 3,66 (1,23 – 5,93), avec une forte hétérogénéité inter-site (Kruskal-Wallis p-value < 0,01) et une faible diversité sur le site D. La diversité bactérienne entre les deux types de composition de murs pour les sites intérieurs n’est pas significativement différente (Mann-Whitney p-value > 0,05). Pour les supports prélevés dans les granges ou les sites extérieurs, les moyennes des index de Shannon sont de 2,05 (0,32 – 3,41) pour la terre crue seule et 4,49 (2,08 – 5,32) pour la terre crue avec inclusion biosourcée, avec une différence significative entre les deux types de composition pour cette localisation (Mann-Whitney p-value < 0,05). Tout comme dans le cas des champignons, l’index de diversité des bactéries contenues dans les FAC est supérieur à celui des matériaux en terre crue seule dans les granges ou à l’extérieur (4,72 ; 4,65-4,79), mais pas significativement différent de ceux de la condition « Habitations », que ce soit Terre crue avec inclusion biosourcée ou Terre crue seule.

Figure 4.3 : Richesse spécifique (nombre d’OTUs définies à partir des régions 16S) des sites « Habitations » (A) ou « Grange / Extérieur » (B) composés de terre avec inclusion biosourcée (vert) ou

seule (orange) et pour les matières premières des éprouvettes manufacturées (marron).

° : valeur extrême. * : test de Mann-Withney significatif (p-value < 0,05)

A

B

*

Biosourcé Terre seule

Ha bi ta ti o n Gr an ge E x té ri eur Sites de prélèvements Sites de prélèvements

- 177 -

Figure 4.4 : Index de Shannon pour les banques 16S des sites « Habitations » (A) ou « Grange / Extérieur » (B) composés de terre avec inclusion biosourcée (vert) ou seule (orange) et pour les

matières premières des éprouvettes manufacturées (marron).

° : valeur extrême. * : test de Mann-Withney significatif (p-value < 0,05)

Une diversité globalement plus importante a été observée au sein des flores bactériennes (3,54 ; 1,23 – 5,97) par rapport aux flores fongiques (2,6 ; 1,33 – 4,47) (Mann-Withney p- value < 0,05). Les indices de diversité des communautés microbiennes ont été comparés afin d’évaluer une éventuelle corrélation entre la diversité des flores bactériennes et fongiques. Ainsi, il a été possible d’observer que la diversité de ces deux phyla de microorganismes était liée, que cela soit en se basant sur la richesse (Test de Spearman p-value < 0,05 ; rho : 0,55) ou l’index de Shannon (Test de Spearman p-value < 0,05 ; rho : 0,44). Cela signifie donc que lorsqu’une forte diversité bactérienne a été détectée sur un prélèvement, celui-ci présente également une importante diversité fongique. Cette corrélation n’a pu être observée par culture. Chaque site présenterait donc des conditions ou un historique qui agirait sur le développement ou le maintien d’une variété plus ou moins importante de microorganismes, bactéries et champignons. Dans les deux cas, la présence de fibres végétales dans le matériau à l’intérieur des habitats ne semble pas avoir d’influence sur la richesse et la diversité des communautés présentes à la surface des murs. A l’inverse, les échantillons avec inclusion A B * Ha bi ta ti o n Gr an ge E x té ri eur Sites de prélèvements Sites de prélèvements

- 178 -

biosourcée prélevés dans des conditions extérieures présentent une richesse et une diversité significativement supérieures à celles des échantillons en terre crue seule. Toutefois, le faible nombre de sites et d’échantillons prélevés dans cette condition de localisation ne permet pas de conclure sur l’effet des fibres végétales sur la diversité microbienne présente sur le matériau en condition extérieure.