«Sans bactéries ni champignons, la Terre ressemblerait à Mars»

Zurich-Reckenholz, 11.11.2019 - Les sols filtrent l'eau potable et font croître les denrées alimentaires. Cependant, ils ne peuvent remplir leurs fonctions que parce qu'ils contiennent des milliers d'espèces de champignons et de bactéries qui travaillent en harmonie, comme les rouages d'une horloge. C’est ce qu’ont démontré des scientifiques d'Agroscope et de l'Université de Zurich. Leurs résultats ont été publiés récemment dans la célèbre revue «Nature Communications». En résumé: plus la communauté microbienne est riche en espèces, plus les fonctions de l'écosystème restent intactes, ce qui a un effet positif sur l'agriculture.

«Il s’agit probablement de la première étude qui démontre que les bactéries et les champignons présents dans nos sols sont organisés en grands réseaux et que ces réseaux remplissent des fonctions très importantes», explique Marcel van der Heijden, spécialiste en agroécologie chez Agroscope et à l'Université de Zurich. «Plus ces réseaux sont connectés, plus nos sols sont en mesure de contribuer à l'agriculture.»

Il ressort de cette étude que plus les bactéries et les champignons étaient nombreux dans les sols étudiés, plus les plantes absorbaient d'éléments nutritifs et plus la diversité végétale était importante. Par contre, si les sols ne contenaient que peu ou pas de microorganismes, seules des graminées poussaient et beaucoup moins d’éléments nutritifs étaient absorbés.

Mais le sol peut également perdre d'autres fonctions importantes s'il contient trop peu d'espèces de bactéries et de champignons: par exemple L’utilisation efficace des engrais, la décomposition de résidus végétaux ou le stockage du carbone atmosphérique. «Sans bactéries ni champignons, la Terre ressemblerait à Mars», affirme Cameron Wagg, premier auteur de l'étude.

Comme une usine géante

Les nombreuses espèces de champignons et de bactéries travaillent ensemble, comme dans une grande usine. L'une est responsable de la «réception des marchandises», l'autre du «stockage», une autre encore de «l'équipement des convoyeurs», une troisième du «soudage» et une quatrième du «nettoyage de la halle de fabrication ». Ce n'est que si tous les postes sont pourvus que l’usine est en mesure de fabriquer des produits de qualité», explique Marcel van der Heijden. «Moins l'usine a d'employé-e-s, moins elle produira.»

Les espèces bactériennes et fongiques occupent même chaque «emploi» plusieurs fois. «L'avantage est que si une espèce vient à disparaître, la suivante peut simplement prendre le relais.» Cela signifie que les sols fonctionnent même en cas de périodes de chaleur prolongées, de stress dû à la sécheresse ou d'autres influences environnementales.

Plus le sol est riche en espèces, plus il remplit de fonctions 

Le groupe de recherche a progressivement réduit la diversité des espèces dans les échantillons de sol. Il a pu ainsi mesurer la quantité de protoxyde d'azote produite par les différents sols et donc la perte d'azote, précieux pour les sols. Le groupe de recherche a également cherché à savoir si les réseaux microbiens dans le sol influençaient le lessivage d'éléments nutritifs importants, comme l'azote et les phosphates. Ensuite, une «analyse du système» a été effectuée et plusieurs fonctions ont été analysées simultanément (multifonctionnalité). Les résultats ont montré que plus la communauté microbienne d'un sol est complexe et riche en espèces, plus les fonctions de l’écosystème restent intactes, ce qui a un effet positif sur l'agriculture et l’environnement.

Tamiser jusqu'à ce qu'il ne reste plus rien

Dans le cadre de l’étude, le groupe de recherche a utilisé des échantillons de sol d'une grande culture située dans le canton de Zurich. Afin de réduire progressivement la biodiversité du sol, des tamis toujours plus fins ont été utilisés. Par conséquent, certains échantillons présentaient une grande diversité de bactéries et de champignons, tandis que d'autres en présentaient très peu ou pas du tout. Ces échantillons de sol (inoculum) ont ensuite été mélangés avec de la terre stérilisée dans des chambres hermétiquement fermées. Un mélange de trèfle, de graminées et d’herbes pastorales a été semé dans plusieurs bacs de culture. Les chambres ont permis de mesurer l’échange gazeux.


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Marcel van der Heijden

Responsable du groupe de recherche Interactions entre plantes et sol
Agroscope, Reckenholzstrasse 191, 8046 Zurich, Suisse

Professeur en agroécologie et spécialiste des interactions plantes-microbiome
Université de Zurich, Zollikerstrasse 107, 8008 Zurich

Service Médias Agroscope
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AGROSCOPE
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Dernière modification 05.01.2016

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