La biodiversit du sol patrons macrocologiques et importance
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques et importance pour le fonctionnement du sol Thibaud Decaëns Laboratoire d’Ecologie UPRES-EA 1293 ECODIV Université de Rouen Journées nationales IPR - IGEN
La biodiversité du sol L’importance fonctionnelle des organismes du sol est largement reconnue Cependant, peu de connaissances sur les patrons et les déterminismes de cette biodiversité Cette connaissance est primordiale dans l’optique d’une gestion de cette biodiversité Questions: Qu’est-ce qu’un organisme du sol ? Combien d’espèces constituent la faune du sol? Quels valeurs représentent les animaux du sol? Quels sont les patrons généraux de la biodiversité du sol? Quels sont les facteurs responsable de ces patrons? Quelles options pour la gestion de la biodiversité endogée?
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique Qu’est-ce qu’un organisme du sol? Les organismes du sol: Vivent dans le sol Au moins un stade actif de leur cycle biologique Ils peuvent être des: « habitants à temps plein » « habitants à temps partiel » Ils incluent des habitants: De la matrice du sol Des « annexes du sol » - Litière - Arbres creux - Troncs en décomposition - Déjections, etc Gobat et al. 1998, Wolters 2001
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique Qu’est-ce qu’un organisme du sol? Microflore / microfaune Mesofaune 100 μm Bacteria Macro- et mégafaunes 2 mm 20 mm Acari Collembola Diplura Symphyla Enchytraedae Isoptera / Formicoidea Diptera Isopoda Myriapoda Arachnida Coleoptera Mollusca Oligochaeta Vertebrata 1 2 4 8 16 32 m 64 128 256 512 1024 1 2 4 8 16 32 mm 64 128 256 512 1024 Modifié d’après Swift et al. (1979) Fungi Nématoda Protozoa
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique Combien d’espèces ? > 4000 génotypes bactériens > 2000 sp de champignons saprophages 1 g 1 m 2 1000 espèces d’invertébrés: 400 – 500 Acariens 60 – 80 Collemboles 90 Nématodes 60 Protozoaires 20 – 30 Enchytraeidae 10 – 12 Lumbricidae 15 Diplopodes etc Torsvick et al. (1994), Hawksworth (2001), Schaefer et Schauermann (1990)
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique Combien d’espèces? Modifié d’après Decaëns et al. (2006) Autres animaux 54% Composition taxonomique des organismes du sol Microorganismes 5% Animaux du sol 23% Plantes 18% Nombre total d’espèces vivantes décrites: ~ 1 à 2 millions Oligochaeta Vertébrés 1% <1% Microorganismes 11% Autres Protozoaires 1% 5% Autres arthropodes 14% Coleoptera 48% Autres insectes 20%
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique Taille corporelle des taxons % d’espèces décrites / diversité estimée NE NE NE Modifié d’après Decaëns et al. (2006) 10000 Taille corporelle moyenne 1000 1 m 100 10 mm 10 90 R 2= 0, 41 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 m 100 m 1 Connaissance taxonomique souvent faible D’autant plus faible que les organismes sont de petite taille Bacteria Fungi Nematoda Protozoa Acari Collembola Diplura Symphyla Enchytraeidae Isoptera Formicoidea Diptera Isopoda Chilopoda Dermaptera Blattoidea Diplopoda Arachnida Coleoptera Mollusca Pauropoda Oligochaeta Caecilian Sqamata Mammalia 0, 1 Combien d’espèces 0, 01 Nombre d'espèces (x 1000) NE NE NE Espèces décrites NE NE NE Espèces restant à décrire
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique Combiend’espèces Pour les vers de terre: • 3700 espèces décrites à l’échelle mondiale, 13 familles • En France, principalement les Lumbricidae, 123 espèces • Normandie: uniquement des Lumbricidae, > 20 espèces d’espèces Reynolds & Cook (1976), Fragoso et al. (1999), Bouché (1972), Decaëns et al. (2008) •
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique • Combiend’espèces Pour les vers de terre: d’espèces Analyses génétiques (codes barres ADN) • Forte diversité cryptique → Certaines « espèces morphologiques » sont des complexes d’espèces phénotypiquement proches → Richard (2008), Richard et al. (2010), Rougerie et al. (2009), King et al. (2008)
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique • Combiend’espèces Pour les vers de terre: • Exemple de Lumbricus terrestris • Deux haplotypes fortement divergents • Distinction morphologique possible mais difficile Deux espèces distinctes d’espèces C 1 C 2 Richard (2008), Richard et al. (2010), James et al. (in prep)
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique Le nombre de publications ne reflète pas l’importance quantitative des organismes édaphiques Les organismes édaphiques ne sont pas concernés par l’augmentation générale des publications Faune du sol 140 # de publications Faible prise en comte des organismes du sol dans les revues de taxonomie ou de systématique Faune non édaphique 120 100 J Zool Syst Evol Res Zool J Linn Soc 80 60 40 20 0 1970 1980 1990 2000 2010 1200 # de publications Combien d’espèces 1000 Zootaxa 800 600 400 2003 2004 2005 2006 2007 Année de publication 2008 ISI Web of Knowledge (2008)
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique Combien d’espèces Probablement également manque d’intérêt de la part du grand public Manque d’experts en taxonomie pour les taxons endogés A richesse égale, les taxons édaphiques sont moins bien représentés sur le net comme dans la littérature scientifique Faune non édaphique Faune édaphique # de sites web (●) ou de publications (○) # de publications scientifiques ISI Web of Knowledge (2008), GOOGLE search (2008), Decaëns (in prep) 105 104 103 100 104 106 # de sites web 108 107 106 105 104 103 100 10 1 100 Faune édaphique 103 104 105 # d’espèces décrites 106
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique La « troisième frontière biotique » 1 – Communautés des grands fonds sous marins 2 – Communautés des canopées des forêts tropicales 2 – Communautés du sol 25 % de la biodiversité globale Moins de 10% des espèces décrites Peu de spécialistes Pycnogonid sp De nombreux sols sont dégradés ou menacés Morpho granadensis Carabus sylvestris Giller (1996), Brussaard (1997), Behan-Pelletier (1999), André (2001), Wall, André (2002), Decaëns et al. (2008)
La biodiversité du sol: la dernière frontière biotique L’énigme de la biodiversité du sol Comment autant d’espèces peuvent-elles co-exister localement? Plusieurs hypothèses proposées: Nature compacte et tridimensionnelle du sol hétérogénéité dans la distribution des ressources et multiplicité des axes de niche Partition de niche très importante au sein des communautés Capacité des détritus à supporter des réseaux trophiques complexes Quelle est la dynamique de cette biodiversité dans le contexte des changements globaux actuels?
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Déterminants de la biodiversité des sols: modèle général Patrons Échelle temporelle Pools d’espèces Domaines d’échelle Facteurs POOL GLOBAL Impacts humains GLOBALE Facteurs biogéographiques Aire de répartition Changements climatiques CONTINENT Facteurs pédologiques, relief Distribution locale REGION Structure paysagère Dispersion PAYSAGE Changements d’occupation du sol Type de végétation Survie ECOSYSTEME Coexistence Érosion du sol Pratiques agricoles Interactions biotiques PATCH Introduction d’exotiques POOL ACTUEL Échelle spatiale Decaëns et al. (2006)
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Relation d’abord décrite pour les oiseaux L’un des fondement de la biogéographie insulaire (Mac. Arthur & Wilson 1967) Peu d’étude en ce qui concerne la faune du sol Plusieurs facteurs explicatifs possibles: • nombre d’individus échantillonnés • diversité en habitats des taux de spéciation et taux d’extinction • Richesse spécifique Relations surface / richesse Richesse spécifique Milieux continentaux Milieux insulaires 10000 Acari 1000 10 1000 104 105 106 107 Lumbricidae 10 1 10 -4 10 -3 10 -2 0. 1 1 10 103 104 105 106 Surface (km 2) D’après Maraun et al. (2007), Rosenzweig (1995) dans Gaston (1998)
Gradients latitudinaux XIXe Décrits dès le (Humboldt & Bompland 1807, Wallace 1853) • des aires spécifiques vers l’équateur • Caractère cosmopolite de nombreux taxons Peu de variation latitudinale dans la qualité/quantité des ressources • Mis en évidence pour la mésofaune et la macrofaune Acari 500 400 300 200 100 0 taux de spéciation, des surfaces, etc Contestés pour ce qui concerne la micro-faune / micro-flore: • 600 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Degrés de latitude (N ou S) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Nord Sud Isoptera Formicoidea 70 60 50 40 30 20 10 20 30 40 50 Degrés de latitude D’après Kusnezov (1957) Lavelle & Spain (2005), Maraun et al. (2007) Gradients dans les caractéristiques des habitats (hétérogénéité, productivité, etc) • Richesse spécifique La biodiversité du sol: patrons macroécologiques
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Fragmentation des habitats Relations surface/richesse ou isolement/richesse des d’habitats La fragmentation des habitats agit comme une contrainte de dispersion sur l’assemblage des communautés Quelques études uniquement sur la macrofaune du sol Richesse spécifique 60 Termites Saprophages Sapro-xylophages Intermédiaires Géophages 50 40 30 20 10 Richesse (taxons par échantillon) 7 5 4 3 2 1 0 0 Forêt Fragments Macroinvertébrés de la litière 6 0 25 50 75 100 Distance à la route (m) Fonseca de Souza & Brown (1994), Haskell (1999)
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Facteurs locaux: perturbations / productivité En théorie, le long de gradients d’adversité (productivité, perturbation, stress), la diversité décrit une courbe en cloche • Extinction d’espèces dans les conditions les plus adverses • Exclusion compétitive des faibles compétiteurs dans les conditions les moins adverses Diversité Reflète deux mécanismes différents: Extinction Diversité Exclusion compétitive Productivité Perturbations / stress Influence combinée des contraintes d’habitat et des contraintes d’interaction Grime (1973), Connell (1978), Huston (1979)
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques 100 Facteurs locaux: perturbations / productivité Courbe en cloche rarement observée pour les organismes du sol Plutôt une augmentation avec éventuellement un plateau Richesse spécifique (moder) 22 20 18 16 14 0 10 20 Taux de C organique (%) 30 60 40 20 20 0 40 60 80 100 Richesse spécifique (mull) Richesse spécifique Diversité catabolique Microflore 24 80 0 Contrôle par la disponibilité en ressource • « Seuil compétitif » rarement atteint • D’après Degens et al. (2000), Dahmouche & Matthieu (non publié), Schaeffer & Schauermann (1990), Wardle (2002) Microfaune Mésofaune Macrofaune Lumbricidae 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 Taux de C organique (%)
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Microfaune Mésofaune Macrofaune Facteurs locaux: perturbations / productivité 4 Pas d’études sur l’impact des perturbation Nombreuses études sur l’impact de la mise en culture des sols Diversité sols cultivés < sols non-cultivés Effets combinés productivité / perturbations Indice de Shannon (non-cultivé) 2 0 0 2 4 24 Microflore 22 20 18 16 VN FP Pâturages Cultures Richesse spécifique Diversité catabolique Modifié d’après Decaëns et al. (sous presse), Degens et al. (2000), Wardle (1995) Indice de Shannon (cultivés) Lumbricidae 8 6 4 2 0 Forêts Prairies Cultures
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Facteurs locaux: successions végétales Théoriquement, la richesse spécifique le long d’un gradient successionnel Vrai pour la microflore, avec bactéries / champignons Plus difficiles à prédire pour la faune Modifications de la qualité des apports en MO par la végétation Microflore Collemboles Macrodétritivores 40 14 AWCD 10 30 6 20 4 10 0 5 28 45 61 95 132 186 Age moyen de la parcelle forestière Richesse spécifique Modifié d’après Decaëns et al. (1997, 1998), Chauvat et al. (2003, 2007) quantité et complexité de la MO 30 20 10 CA P 6 P 20. 5 P 34. 5 P 44. 5 P>49 8 6 Collembola Lumbricidae 4 2 CA P 0. 5 P 1. 5 P 6. 5 P 7. 5 P 32 Age moyen de la parcelle pâturée
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Facteurs locaux: interactions biotiques de la diversité endogée avec la diversité de la végétation Influence au travers de la qualité / diversité des apports en MO Influence au travers de leur impact sur le diversité en microhabitats 25 3 Oribates Indice de Shannon Richesse spécifique Modifié d’après Anderson (1978), Kaneko & Salamanca (1999), Hansen & Coleman (1998) dans Wardle (2002) 20 15 10 5 1 2 3 7 Richesse spécifique de la litière Oribates cryptostigmatides 2 1 1 2 Diversité des microhabitats 3
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Facteurs locaux: interactions biotiques Les organismes ingénieurs modifient les conditions physiques du sol Influence l’accessibilité aux ressources pour d’autres organismes édaphiques Génèrent de l’hétérogénéité dans la distribution des ressources et des organismes édaphiques * 3 2 2 1 0 Collemboles 1 +V -V 0 +V Macrofaune Richesse taxonomique Champignons Indice de Shannon -V * 50 40 30 20 10 0 +V -V D’après Decaëns et al. (1999), Tiwari & Mishra (1993), Loranger et al. (1998)
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Facteurs locaux vs régionaux Quel que soit la position latitudinale / la taille du pool total d’espèces Suggère: • Relation non linéaire entre diversité régionale / diversité locale • Saturation rapide des niches lors de l’assemblage La richesse locale est contrôlée par des facteurs locaux Oligochaeta 8 6 4 2 0 12 10 Froide Tempérée Tropicale Lumbricidae 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Richesse spécifique 10 D’apèrs Lavelle et al. (1995), Decaëns et al. (2008) 9 -10 espèces pour les vers de terre 5 -6 espèces pour les enchytraeidae 10 Richesse locale moyenne Richesse locale des communautés généralement limitée Nombre de localités
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Facteurs locaux: interactions biotiques Patrons de cooccurrence non-aléatoires Exclusion spatiale intercommunautés Moins de co-occurrence que dans d’autres groupes animaux 20 SES du C-score Niveaux de cooccurrence observés < simulations 25 15 Matrice totale * Milieux Herbacés * Lumbricidae Milieux boisés * 10 Gotelli & Mc. Cabe (2002) Ecology 5 0 Vers de terre Vertébrés homéoth. Poissons Fourmis Autres invert. Les communautés sont fortement structurées par la compétition D’après Decaëns et al. (sous presse)
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques Facteurs locaux: interactions biotiques Certaines espèces ne co-existent jamais dans les communautés naturelles Les espèces co-existant dans une communauté sont plus différentes morphologiquement que des assemblages aléatoires 25 Vers de terre Fourmis 10 m 15 10 5 0 0 Assemblage B: Ocnerodrilidae sp. / Andiorhinus sp. / Martiodrilus sp. Assemblage A: Aymara sp. / Andiodrilus sp. 1 2 3 Taille corporelle Assemblage réel Assemblage aléatoire Decaëns & Rossi (2001); Decaëns et al. (sous presse), Gotelli & Ellison (2002) Fréquence 20
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les valeurs des animaux du sol Valeur intrinsèque (valeurs éthiques ou religieuses) Valeurs instrumentales (usages effectifs ou potentiels) • Valeurs économiques directes: espèces directement utilisées (par exemple comme nourriture, etc) • Valeurs économiques indirectes: espèces qui procurent des bénéfices sans être directement prélevées (par exemple services écosystémiques, potentiel touristique, etc)
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les valeurs instrumentales des animaux du sol Valeurs économiques directes: utilisation pour la nourriture • Chez les amérindiens d’Amazonie: >100 espèces d’invertébrés du sol Représente jusqu’à 60% des rations protéiniques pendant certaines périodes de l’année • • Très forte valeur nutritive Fourmis commestibles (Atta) Ramos-Elorduy 1997, Paoletti 2000, 2002, Decaëns et al. 2006 Vers de terre fumé « motto »
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les valeurs instrumentales des animaux du sol Usage indirecte pour l’approvisionnement en nourriture Vers de fumier Appâts pour la pêche Nourriture pour les animaux Production de compost à partir des détritus organiques Primack 2000 IBOY group
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les valeurs instrumentales des animaux du sol Valeurs économiques indirectes: valeurs patrimoniales / récréatives Grand nbre d’sp d’invertébrés Vers de terre 65 sp d’oiseaux (ex: > 100 Carabidae sp. ) = ressource clef - 27 menacées - 0 menacées 17 sp de mammifères - 6 menacées - 11 protégées - 0 protégées 13 sp de reptiles - 13 menacées - 13 protégées 19 sp de batraciens - 18 menacées - 19 protégées D’après Granval (1988), Fiers (1997) - 63 protégées
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les valeurs instrumentales des animaux du sol Valeurs économiques indirectes: valeurs récréatives Valeur patrimoniale Grande diversité de la faune du sol tropicale
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Valeurs éducatives Programmes TV “C’est pas sorcier” (France 3) sur les fourmis, les vers de terre, etc Guide pour des expérimentations sur la décomposition des déchets organiques Bandes dessinées …
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Classification écologique En fonction des exigences écologiques Aporrectodea caliginosa Lumbricus castaneus • Espèces endogées • Espèces épigées • Espèces anéciques Taille variable Vie dans le profil de sol Ressource trophique: matière organique du sol Réseaux de galeries horizontales Production d’agrégats et impacts sur la dynamique de la matière organique du sol Petite taille Vie dans la litière Ressource trophique: litière fraîche Pas de réseau de galeries Impacts sur la fragmentation de la litière fraîche Grande taille Vie dans le sol Ressource trophique: litière fraîche Réseaux de galeries verticales Production d’agrégats et impacts sur la dynamique de la matière organique du sol Lumbricus terrestris
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Classifications fonctionnelles Lavelle (1997) propose une classification principalement basée sur les domaines fonctionnels interactions entre faune et microflore et la production de bio-structures • Les microprédateurs Interactions avec microflore: prédation Biostructures: aucunes Fonctions: espèces clef de voûte, stimulent la minéralisation de la MO Principalement des microinvertébrés (nématodes et protozoaires) • Les transformateurs de litière Interactions avec microflore: rhumen externe Biostructures holorganiques Fonctions: fragmentation de la MO fraîche, stimulation de l’activité microbienne Principalement des méso- macroinvertébrés (collemboles, oribates, vers épigés, diplopodes, etc) • Les ingénieurs du sol Interactions avec microflore: symbiose digestive Biostructures principalement organo-minérales Fonctions: production d’agrégats, contrôle de la dynamique de la MO Principalement des macro-invertébrés (vers de terre, termites, fourmis) et des vertébrés
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les domaines fonctionnels Porosphère Réseau trophique Agrégatusphère Racines X X X Termites X X X Plantes X X X Vers de terre X X X Fourmis X X X Abiotiques X X X Pores Agrégats Biota D ’après Lavelle (2002)
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les domaines fonctionnels Domaines fonctionnels Racines X X X Rhizosphère Termites X X X Termitusphère Plantes X X X Système litière Vers de terre X X X Drilosphère Fourmis X X X Myrmécosphère Abiotiques X X X Pores Agrégats Biota D ’après Lavelle (2002)
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les ingénieurs écologiques du sol Sol Changements dans la structure du sol Matière et énergie Sol Ingénieur Organismes Processus physico-chimiques D’après Jones et al. (2004)
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques v Problème d’échelle Ecosystème Echelle temporelle Propriétés et services environnementaux Extrapolation à l’échelle de l’écosystème Profil de sol Processus écologiques Propriétés du sol Biomasse racinaire Domaine fonctionnel Traits des biostructures Propriétés physico-chimiques des turricules Impacts à petite échelle sur d’autres organismes Individus Traits de vie Comportement alimentaire Production de déjections Echelle spatiale
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Sélectivité alimentaire et propriétés des turricules (b) * 10 % de macroagrégats Stables à l’eau DPM des agrégats(cm) (a) 8 6 4 2 0 T ST * 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Densité apparente (g. cm-3) Les vers de terre ingèrent sélectivement un substrat riche en MO Turricules = macroagrégats organo-mineraux riches en MO et plus stables que les agrégats de sol de taille comparable T ST (c) * 1. 4 1. 2 1. 0 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2 0. 0 T ST En Colombie, Martiodrilus sp produit jusqu’à 115 tonnes d’agrégats ha-1 an-1 Il peut augmenter significativement la macroagrégation du sol à différentes échelles Mariani (2001) thèse; Mariani et al. (2001) CRAS; Decaëns (2000) BFS; Decaëns et al. (1999) Pedobiologia Decaëns & Rossi (2001) Ecography
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Mécanismes de digestion et impacts sur la dynamique de la matière organique et des nutriments (a) * 7 6 5 4 3 2 1 0 T ST (b) N minéral (µg. g-1 soll sec) Ingestion et stimulation de micro-organismes Turricules frais = incubateurs pour la minéralisation de la MO Tuddicules secs = agrégats stables protégeant la MO contre la minéralisation C total % * 60 50 40 30 20 10 0 T ST En Colombie Martiodrilus sp peut produire jusqu’à 34 kg ha-1 an-1 d’N minéral dans ses turricules frais … protéger jusqu’à 9 tonnes ha-1 an-1 dans ses turricules secs Peut augmenter le stokage de C dans les sols à différentes échelles Decaëns et al. (1999) BFS; Decaëns et al. (1999) Pedobiologia; Decaëns & Rossi (2001) Ecography
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Impacts sur d’autres organismes # de graines viables. 100 g-1 (c) * 10 (a) * 300 250 200 150 100 50 0 8 (b) sp de macroinvertebrés Les vers de terre contrôlent des ressources trophiques ou spatiales pour d’autres organismes du sol / plantes g de racine sèches m-2 TS TF ST 50 * 40 30 20 10 0 T ST 6 Transport vertical de nombreuses graines viables de plantes En Colombie, Martiodrilus sp peut déposer à la surface du sol jusqu’à 900 graines m-2 chaque année Peut influencer la composition de la végétation en place 4 2 0 T ST Decaëns et al. (1999) BFS; Decaëns et al. (1999) ASE; Decaëns et al. (2003) Acta Oecol
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Impacts des vers de terre sur la productivité primaire 80 1. 2 60 Effect size Impact sur la production de grains (%) 1. 6 40 20 0. 8 0. 4 0 -20 0. 0 Sorgho Riz Maïs Haricot Blé Pois Arachide Argileux Limoneux Sableux Type de sol Brown et al. (1999), Laossi et al. (2010)
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Impact de l’intensification agricole sur les communautés d’invertébrés du sol Impacts quantitatifs sur la biomasse des invertébrés Impacts qualitatifs sur la diversité des communautés et de leurs productions NS NP IP 600 AC * 500 400 300 200 100 0 NS IP AC Gradient d’intensification agricole 12 * 10 8 6 4 2 0 NS IP AC Decaëns et al. (1994) EJSB Decaëns et al. (2000) ASE * (c) Diversité des biostructures 40 35 30 25 20 15 10 5 0 (b) cm 3 de turricules de surface m-2 g de bers de terre m-2 (a)
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques 7 R 2= 0. 69* 6 Indice ACE (échelle de la ferme) 2 4 6 8 12 Impacts de l’intensification agricole sur les communautés de vers de terre Richesse estimée * (p = 5. 53 e-05) 5 4 3 2 1 0 0. 00 0. 10 0. 20 0. 30 0. 40 0. 50 0. 60 Indice d’intensification 0. 70 Indice ACE (échelle du paysage) 0 2 4 6 8 12 Richesse spécifique BPC BMB BPR CAF CSP CTR Gradient d’intensification du paysage Decaëns & Jiménez (2002), Decaëns et al. (non publié) projet AMAZ
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Impacts sur la mise à disposition de services et de biens écosystémiques Il est important de comprendre: • Les facteurs de contrôle de la biodiversité du sol • Les relations qui existent entre biodiversité, services environnementaux et durabilité des systèmes agricoles Il est nécessaire de développer des études multidisciplinaires Il est nécessaire d’aborder ces questions à des échelles appropriées Lavelle et al. , résultats non publiés du projet AMAZ
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Implication pour la gestion Gestion directe: Culture et inoculation d’organismes édaphiques dans les sols où ils sont souhaités Gestion indirecte Favoriser l’activité et la diversité des organismes édaphiques autochtones Actions sur la fragmentation des habitats Actions sur les ressources trophiques Actions sur les perturbations et stress Actions sur des organismes clefs (végétation, ingénieurs) Gestion intégrée Inoculation + gestion des ressources et des perturbations
La biodiversité du sol: fonctions et valeurs écologiques Les nouveaux challenges Stimuler la recherche en taxonomie / systématique des organismes édaphiques Mettre au point des indices biologiques d’indication de la qualité des sols Donner un véritable statut de conservation aux organismes du sol, notamment au travers de programmes éducatifs appropriés Estimer les niveaux d’érosion de la biodiversité endogée et ses conséquences fonctionnelles Recherche de systèmes de culture intégrés permettant de conserver les niveaux de biodiversité édaphique
La biodiversité du sol: patrons macroécologiques et importance pour le fonctionnement du sol Thibaud Decaëns Laboratoire d’Ecologie UPRES-EA 1293 ECODIV Université de Rouen Journées nationales IPR - IGEN
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