Relevés microbiologiques et analyses biomoléculaires
Les microorganismes constituent la moitié de la biomasse à l’échelle mondiale. Une seule poignée de terre en contient plus que tous les habitants de la planète. Ces organismes jouent un rôle important pour les fonctions du sol et interviennent dans de nombreux cycles de substances. Mais nos connaissances dans ce domaine sont encore très lacunaires: qui vit dans le sol? Comment se portent les organismes du sol? Pour trouver des réponses à ces questions, l’Observatoire national des sols NABO a commencé il y a quelques années à relever des paramètres microbiologiques et à analyser des populations de champignons et de bactéries avec des méthodes de biologie moléculaire.
NABObio: le monitoring de la biologie du sol du NABO
Outre les vers de terre, d’innombrables organismes de petite taille ou microscopiques vivent dans le sol. Leur importance pour l’ensemble de l’écosystème est inversement proportionnelle à leur taille. Par la fourniture et la décomposition de biomasse, ils mettent à disposition des éléments nutritifs nécessaires à la croissance des plantes et remplissent ainsi une fonction déterminante dans la production alimentaire. Ils limitent le développement des agents pathogènes, et purifient nos eaux souterraines. Les animaux du sol agglomèrent les grumeaux de terre en une structure stable, dotée d’un système poral capable de recueillir et de laisser s’infiltrer des précipitations même abondantes. Ces services écosystémiques sont indispensables à la survie de l’humanité et doivent absolument être protégés.
C’est pourquoi l’Observatoire national des sols NABO effectue depuis 2012 des relevés microbiologiques et des analyses biomoléculaires dans 30 sites sélectionnés du NABO (cf. illustration). Les paramètres microbiologiques classiques comme la biomasse microbienne et la respiration basale fournissent des indications sur l’ensemble des microorganismes du sol (répartition, présence, nombre) et leur activité. Les méthodes de génétique moléculaire nous permettent de déterminer la composition de communautés de champignons et de bactéries. Nous pouvons ainsi décrire et quantifier les caractéristiques génétiques de microorganismes, et saisir la complexité des communautés microbiennes et de leurs fonctions. Les extraits d'ADN sont conservés congelés et peuvent ensuite être réutilisés pour de nouvelles recherches.
Les séries de données recueillies sur plusieurs années fournissent des valeurs typiques pour chaque site. Pour que les mesures portant sur la biologie du sol puissent être interprétées de manière plus approfondie, nous relevons également des paramètres complémentaires chimiques et physiques ainsi que des informations sur le climat et sur l’exploitation.
NABObio doit également permettre de poursuivre le développement de critères méthodologiques nécessaires à l’observation à long terme du sol et de les contrôler. Les objectifs à long terme des études de la biologie du sol sont
- d’élaborer des valeurs de référence pour la biologie du sol et
- de développer des instruments d’évaluation des changements observés au niveau des communautés microbiennes.
Nous aimerions pouvoir évaluer comment se portent les organismes de nos sols, sachant qu’ils sont les principaux acteurs de nombreuses fonctions du sol.
Essentially, all life depends on the soil ... There can be no life without soil and no soil without life; they have evolved together.