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Effet de substitutions d'essence et de l'augmentation en CO2 de l'atmosphère sur les communautés microbiennes intervenant dans le fonctionnement d'un écosystème forestier

La nutrition minérale des arbres forestiers dépend des possibilités de minéralisation de la matière organique, des possibilités d'altération des minéraux du sol et des possibilités de transfert du sol à l'arbre ­ un ensemble de processus sous la dépendance de la microflore bactérienne et fongique du sol ­. L'augmentation de la teneur en CO2 de l'atmosphère en modifiant le niveau de rhizodéposition et la composition spécifique des écosystèmes devrait altérer la composition et le fonctionnement des populations microbiennes du sol. Nous serons donc dans la situation où un élément central de la stabilité des écosystèmes forestiers, l'appareil absorbant (racines + complexe ectomycorhizien) et la microflore du sol, seront confrontés à la modification de l'apport général de carbone ou des photoassimilats qui conditionnent le bon fonctionnement.

Le projet a analysé l'impact du changement climatique par deux approches : (1) une caractérisation de la microflore du site ORE de Breuil (Morvan) lors d'un changement de régime sylvicole (substitutions d'essences) et (2) une analyse dynamique du changement de la diversité génétique et fonctionnelle de populations bactériennes et fongiques introduites en microcosmes suite à une augmentation du CO2 atmosphérique (700 ppm vs. 350 ppm).
Les micro-organismes étudiées dans les microcosmes appartiendront à plusieurs groupes fonctionnels, préalablement identifiés sous Chêne et Epicéa à Breuil et intervenant dans le recyclage de la matière organique et l'évolution de la fertilité des sols.

Le couplage entre une démarche descriptive in situ (ORE Breuil) et une similation en microcosmes devrait permettre de répondre à deux types de questions : Dans quelle mesure un changement d'essence modifie-t-il la diversité et l'activité des microorganismes associés symbiotiquement ou non aux essences forestières ? Dans quelles mesures ces modifications microbiologiques affectent-elles deux facteurs clefs, la disponibilité en azote minéral et la disponibilité en éléments minéraux résultant de l'altération des minéraux dans la rhizosphère ? Dans quelle mesure les modifications microbiologiques ainsi induites modifient le transfert d'éléments minéraux vers l'arbre ?

Le projet s'articule sur cinq volets :

  1. Effet de substitutions d'essence sur la capacité d'altération des minéraux du sol par les bactéries et les champignons mycorhiziens et saprophytes (analyse in situ à Breuil)
  2. ­ Effet de substitutions d'essence sur les populations bactériennes nitrifiantes (analyse in situ à Breuil)
  3. Effet de substitutions d'essence sur les populations fongiques saprophytes cellulolytiques et lignolytiques (analyse in situ à Breuil)
  4. Effet de substitutions d'essence sur le prélèvement d'azote par les champignons ectomycorhiziens et le transfert à l'arbre-hôte (analyse in situ à Breuil)
  5. Impact de l'augmentation du CO sur l'installation et le fonctionnement des 2 populations de bactéries nitrifiantes, de champignons cellulolytiques, lignolytiques et ectomycorhiziens associées au Chêne et à l'Epicéa cultivés en conditions contrôlées (350 et 700 ppm) (simulation en microcosmes).
Coordinateur(s)

Francis Martin, INRA - Centre de Nancy

Partenaire(s)

INRA - Centre de Nancy
CNRS - LIMOS
INRA - Centre de Dijon
Université de Bourgogne - Centre des Sciences de la Terre
CNRS - LCPME
Centre de Recherche Public - Gabriel Lippmann - LAM

Financeur(s)
MEDD
Budget
80 000 € TTC
  • Impacts
  • Atténuation