La France, pionnière de l’étude des bactéries du sol

Le 18 mars 2019 par Romain Loury
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Battle Karimi, coordinatrice de l'atlas
Battle Karimi, coordinatrice de l'atlas

C’est une première mondiale: la France est désormais dotée d’un atlas des bactéries du sol, élaboré par des chercheurs de l’Inra. Un outil précieux pour de nombreux corps de métier, et qui permet de sensibiliser le public à l’importance des sols, trop souvent méconnue.

Publié par les éditions Biotope et le Muséum national d’histoire naturelle (MNHN), l’«Atlas français des bactéries du sol» est le fruit du travail de cinq chercheurs de l’unité mixte de recherche Agroécologie du centre Inra[i] de Dijon. Contactée par le JDLE, la coordinatrice de l’ouvrage, la post-doctorante Battle Karimi, explique l’intérêt capital de cet outil.

Quel est l’intérêt de disposer d’un tel atlas des bactéries du sol, et quels seraient ses principaux utilisateurs?

Cet atlas permet de dresser un référentiel de la qualité microbiologique des sols. Les usagers du sol sont variés: il s’agit bien sûr des agriculteurs, mais aussi des industriels, pour évaluer l’impact de leurs projets, ou des collectivités territoriales, qui peuvent s’appuyer dessus lorsqu’elles mettent en place des parcs, des jardins ou tout espace dédié à la population.

A ce jour, la qualité des sols demeure le plus souvent évaluée via ses caractéristiques physico-chimiques. Or ces données donnent une image très partielle de la qualité d’un sol, et leur maintien ne permet pas d’assurer la durabilité du sol. Il est plus important de se pencher sur ses aspects biologiques.

Au-delà des professionnels, cet atlas vise à sensibiliser le grand public à la question des sols. C’est une ressource majeure, et si on ne l’entretient pas, elle ne sera pas éternellement durable. Si les bactéries du sol disparaissent, il n’y a plus de sols. Et s’il n’y a plus de sols, l’homme disparaît.

Comment avez-vous procédé, et quels sont vos principaux résultats?

Nous avons opéré un maillage du territoire en cellules de 16 kilomètres de côté, soit environ 2.200 cellules en France métropolitaine et en outre-mer[ii]. Au centre de chacune, nous avons prélevé prélevant plusieurs échantillons de sol sur une parcelle de 20 mètres de côté. Nous les avons regroupés, et en avons analysé un gramme.  Pour cela, nous l’avons d’abord lyophilisé, en avons extrait l’ADN total, puis nous avons ciblé l’ADN bactérien, que l’on a amplifié par la méthode de PCR [Polymerase-Chain Reaction, ndlr], puis nous l’avons séquencé. Ce qui nous a donné, sur l’ensemble de la France, plus de 55 millions de séquences d’ADN à analyser.

Au final, nous avons identifié 115.000 espèces différentes de bactéries à l’échelle de la France métropolitaine, à raison de 2.000 à 3.000 espèces par échantillon. Certaines sont connues, d’autres, moins de 1% d’entre elles, totalement inconnues. D’autres sont référencées, mais ne possèdent toujours pas de nom. Cette approche nous permet d’identifier plus d’espèces que par d’autres techniques, telles que la culture sur boîte de Petri ou la microscopie, mais il est difficile de retrouver l’ensemble des bactéries minoritaires. Certains auteurs évoquent la présence de jusqu’à 1 million de souches bactériennes par gramme de sol!

Que vous a appris l’analyse de ces communautés microbiennes à l’échelle du territoire?

Elle nous montre qu’il existe des habitats microbiens, de la même manière qu’il existe, pour les végétaux, des habitats forestiers. Il existe ainsi des communautés bactériennes particulières dans des environnements particuliers.

Nous avons défini 16 types d’habitats, avec 16 communautés typiques, d’une diversité plus ou moins commune. Certains habitats sont très localisés, par exemple les Landes et leur sol sableux et acide. La communauté bactérienne y présente la plus faible abondance, et la plus faible diversité. D’autres habitats sont plus répandus, par exemple celui des plaintes cultivées, que l’on trouve dans le sud-est, le pourtour méditerranéen et dans le sud-ouest, juste au nord de Bordeaux. Nous y avons trouvé 94 genres bactériens que l’on ne retrouve que dans cet habitat, pas dans les autres.

De la même manière que pour les communautés végétales et animales, des menaces pèsent-elles sur ces communautés bactériennes? Lesquelles?

La principale est l’usage des sols, en particulier certaines pratiques agricoles telles que l’utilisation de pesticides et le labour. C’est un sujet sur lequel nous travaillons par ailleurs avec les agriculteurs, afin de déterminer quelles sont les pratiques les plus durables pour les sols. Les pesticides ont ainsi un effet néfaste, mais si on en utilise moins, on est obligé de plus travailler le sol, ce qui peut aussi avoir des effets négatifs.

Le réchauffement en cours constitue-t-il une menace pour la biodiversité bactérienne, en observe-t-on déjà des effets?

A cet égard, la France constitue un terrain de jeu intéressant pour étudier les effets du réchauffement, en raison de sa grande diversité pédologique et de son étalement latitudinal. Ce que nous voyons, pour l’instant, c’est que le climat est le dernier facteur à avoir un impact, loin derrière l’usage des sols. La raison en est que les bactéries ont un cycle de vie très court, ce qui leur permet de s’adapter rapidement. Mais à plus long terme, le changement climatique va modifier les communautés végétale et animale, qui entretiennent des interactions très fortes avec les communautés bactériennes. Il faut donc s’attendre à un effet du réchauffement sur les bactéries du sol, mais il est difficile de savoir à quelle échéance.



[i] Institut national de la recherche agronomique

[ii] L’équipe prévoit aussi de publier un atlas des bactéries du sol pour l’outre-mer. Les données sont en cours de collecte.

 



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