Inventaire de la biodiversité microbienne des sols français

Le réseau de mesure de la qualité des sols (RMQS) mis en place depuis 2002 comprend 2200 sols échantillonnés sur l’ensemble du territoire français, sur lesquels on effectue des mesures et le suivi de paramètres pédologiques et microbiologiques, avec pour objectif la détection précoce de l’apparition et des tendances à la dégradation des sols. Pour chacun de ces sols, les caractéristiques physico-chimiques, le spectre proche-infrarouge de la matière organique, les paramètres climatiques environnants, les compositions floristiques, l’utilisation des terres et les pratiques agricoles sont répertoriés.

 

Les micro-organismes du sol jouent un rôle fondamental dans le fonctionnement du sol : dynamique des matières organiques et cycles biogéochimiques, biodisponibilité des éléments nutritifs, dégradation ou rétention de polluants, action sur la structure même du sol… Dans un second volet de l’étude (programme « Ecologie microbienne » ou ECOMIC-RMQS), il apparaissait essentiel de se doter d’outils de surveillance permettant d’appréhender les impacts de diverses pressions (changements d’usages ou de pratiques, pollutions atmosphériques, changement climatique…) sur les communautés microbiennes du sol et leur biodiversité. Il faut souligner dans cette approche que les communautés de micro-organismes sont susceptibles d’intégrer l’ensemble des stress environnementaux touchant le sol et de ce fait elles apparaissent comme de bons indicateurs précoces de l’évolution de la qualité des sols. La densité, la diversité, la structure génétique des communautés microbiennes sont caractérisés grâce à l’utilisation d’outils moléculaires (PCR quantitative, empreintes moléculaires, puces à ADN) directement sur l’ADN extrait des sols du RMQS.

 

Le programme, en cours de réalisation, devrait permettre de mieux caractériser et évaluer la biodiversité microbienne des sols français, de comprendre sa dynamique et ses changements et les modéliser, de hiérarchiser les paramètres les plus à même de modifier cette biodiversité, mais aussi à l’inverse d’évaluer les impacts écologiques des changements de biodiversité.

 

Premiers résultats : ce programme ayant démarré depuis peu, les résultats sont encore très partiels. A l’échelle du territoire, les cartographies de la quantité d’ADN révèlent une répartition hétérogène mais non aléatoire. Il existe une structuration géographique de ces paramètres. Le rendement d’extraction d’ADN d’un sol se révèle être un bon indicateur de la biomasse microbienne, car les analyses statistiques montrent une corrélation significative positive entre la quantité d’ADN, la densité bactérienne, la CEC et la teneur en argile des sols. Dans une première approche, on montre une grande variabilité des communautés bactériennes en terme de structure génétique. L’influence des milieux peut être montrée (forêt/prairies/grandes cultures), ainsi que celle du pH du sol et de sa teneur en argile.

 

 

 

                          Structure génétique (ARISA) au niveau de la région

                          Ile-de-France. Copyright Ranjard, INRA

 

 

                           Zonation du pH en région Ile-de-France.

                           Copyright Ranjard, INRA

 

  

 

 

Contact : INRA/ UMR MSE / Projet ECOMIC-RMQS

17 rue Sully, BP 86510, 21065 Dijon cedex