Les bactéries inactives naturellement présentes dans les sols contribuent à la résilience des fonctions microbiennes essentielles après un incendie

Résultats scientifiques Ecologie fonctionnelle

 

  • Les microbes actifs du sol assurent des fonctions écosystémiques essentielles, mais la stabilité de ces fonctions est menacée par les modifications de l'environnement.
  • Les réponses du microbiome du sol à un incendie ont été étudiées afin de comprendre comment les microorganismes se remettent d'une telle perturbation de plus en plus fréquente dans le contexte de changement climatique.
  • Après une perte initiale de diversité après l’incendie, les microbiomes du sol se sont révélés étonnamment résilients mais ont mis du temps à se rétablir. 
     

 

Une nouvelle étude menée par des chercheurs du CNRS et de la Michigan State University a mis en lumière les mécanismes remarquables de résilience et de récupération des microbiomes du sol après un incendie dans une veine de charbon souterraine. Publiés dans la revue scientifique Ecology Letters, les résultats fournissent des informations originales sur la dynamique des communautés bactériennes dans les sols affectés par le feu.

L'étude s'est appuyée sur des suivis à long terme du microbiome du sol pour analyser les effets de la perturbation thermique causée par l'incendie de la veine de charbon de Centralia (Pennsylvanie, États-Unis). Les chercheurs ont observé une réduction progressive de l'intensité des perturbations au fil des ans, accompagnée de changements dans les conditions environnementales, tels que le refroidissement des sites touchés par le feu.

visuel veine charbon
Figure 1 : terre au-dessus du feu actif qui brûlait en dessous dans la veine de charbon sur le site de Centralia (Pennsylvanie, Etats-Unis).  Il n'y a pas de plantes au-dessus des sites actifs les plus chauds et, sur ce site, les scories de charbon sont visibles au premier plan. © Samuel E. Barnett

L'une des principales conclusions de l'étude est la résilience manifeste des communautés bactériennes malgré les défis environnementaux posés par l'incendie de la veine de charbon. Grâce à une analyse complète de la diversité microbienne, éclairée par le séquençage à haut débit de l'ADN purifié du sol, les scientifiques ont démontré que ces communautés avaient une grande capacité de résilience, même après une perturbation aussi inhabituelle et intense.

visuel température veine charbon
Figure 2 : sonde de température insérée dans la fissure d'un site de dégazage actif.  Il s'agit d'un site situé au-dessus d'un incendie actif qui a provoqué une rupture de la surface du sol par le bas. © Samuel E. Barnett

Le Dr Shade a déclaré : "Notre étude met en évidence la résilience des microbiomes du sol face à des facteurs de stress à long terme, ce qu'il est essentiel de comprendre compte tenu de la crise climatique. Beaucoup de gens ne réalisent pas qu'un nombre incroyable de microbes du sol ne sont tout simplement pas actifs. C'est un point important car les microbes actifs sont ceux qui contribuent aux fonctions de l'écosystème. Notre étude s'attache à comprendre comment les différents types de microbes s'activent ou s'inactivent tout au long de la perturbation et ce que cette dynamique signifie pour le processus global de rétablissement".

 Ainsi, les microorganismes dormants ont contribué à reconstituer la diversité bactérienne dans les sols impactés par le feu au cours de la phase initiale de rétablissement et ont pu se réactiver ultérieurement pour en restaurer les fonctions.

L'étude représente une contribution importante aux domaines de l'écologie microbienne et des sciences de l'environnement car elle permet de mieux comprendre la résilience des microbiomes du sol face à des perturbations de grande ampleur. L'équipe de recherche espère que ces résultats contribueront plus largement à l'élaboration de stratégies efficaces de restauration du microbiome dans les écosystèmes touchés par le changement climatique et d'autres activités anthropiques.

Référence de la publication

Laboratoire CNRS impliqué

Écologie Microbienne (LEM - CNRS/INRAE/Univ. Claude Bernard)

Contact

Ashley Shade
Écologie Microbienne (LEM - CNRS/INRAE/Univ. Claude Bernard)
Florence Wisniewski-Dyé
Correspondante communication - Écologie Microbienne (LEM - CNRS/INRAE/Univ. Claude Bernard)