Postdoctorant : Yannick Colin
Université d’origine : Université de Pau
Durée du contrat : 20 mois
Titre de projet — Diversité microbienne dans les sols forestiers
Équipe d’accueil et encadrant(s) —
Équipe d’écogénomique : UMR 1136 Interactions Arbres/Micro-organismes (IAM) Équipe écogénomique
Encadrant : Stéphane Uroz
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Contexte et état de l’art — La disponibilité des nutriments est un paramètre fondamental des cycles biogéochimiques qui régit la fertilité d’un sol et le fonctionnement d’un écosystème. Parmi les écosystèmes terrestres, les forêts développées sur sols pauvres en éléments nutritifs (historiquement les sols riches sont dédiées aux cultures agricoles) de nos régions tempérées sont parmi les écosystèmes les moins amendés par l’Homme, en comparaison des sols agricoles, et qui de plus subissent une exploitation grandissante de la ressource bois. Cette exploitation forestière a pour conséquence d’accentuer l’appauvrissement des sols, les éléments nutritifs accumulés dans la biomasse des arbres n’étant plus recyclés. Ces caractéristiques n’empêchent pourtant pas les forêts de croitre. Dans ce contexte, on peut se demander d’ou proviennent les éléments nutritifs nécessaires ?
En dehors des apports liés aux dépôts atmosphériques et au recyclage des éléments nutritifs contenus dans les racines mortes et les feuilles, les minéraux du sol sont la source majeure de cations nutritifs disponible pour le fonctionnement de l’écosystème. La libération des nutriments à partir de ces minéraux (processus d’altération) devient dès lors un processus déterminant pour le bon fonctionnement de l’écosystème. Mais comment cette altération minérale s’opère-t-elle ? Quelles sont les contributions relatives des réactions abiotiques et biotiques dans ce processus d’altération ? en quoi les conditions environnementales (pH, disponibilité en cations nutritifs, habitat microbien) impactent la structure et la fonction des communautés microbiennes qui interviennent dans les cycles biogéochimiques?
L’enjeu actuel est de déterminer : 1) les acteurs et leurs interactions, 2) leur contribution au processus d’altération minérale et à la fertilité des sols, 3) d’identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans le processus d’altération des minéraux et 4) les moteurs de la structuration des ces communautés microbiennes.
Objectifs et questions de recherche — Le projet du chercheur post-doctorant s’inscrit dans les point 1) et 4) avec pour objectif d’étudier finement la distribution et la diversité des communautés bactériennes dans différentes interfaces réactionnelles des sols forestiers. Les objectifs sont de déterminer en quoi les conditions environnementales (pH, environnement pauvre, zone racinaire, type d’essence, type de minéral) influence la diversité taxonomique et fonctionnelle de ces communautés. L’analyse des communautés fongiques sera aussi réalisées sur certains habitats. Ce projet est soutenu par des financement issus de l’ANR JC ‘Bactoweather’ et du projet Labex ARBRE ‘INABACT’.
Enjeux scientifiques et socio-économiques — D’un point de vue scientifique, les enjeux sont de déterminer en quoi les conditions environnementales (caractéritiques physico-chimique du sol, habitat microbien considéré, ..) influencent la structure taxonomique et fonctionnelle des communautés bactériennes. Les enjeux socio-économiques sont d’identifier de potentiels groupes taxonomiques marqueurs de l’état des sol et des conditions environnementales. Ces bioindicateurs pourront permettre :1) une meilleure compréhension de la distribution des communautés bactériennes et 2) d’ajuster les pratiques de gestion des sols.
Approches méthodologiques et résultats attendu — Ce projet sera réalisé en étroite collaboration avec un doctorant. Le docorant appréhendera la diversité des communautés bactériennes par une approche cultivable et le chercheur post-doctorant essentiellement la diversité des communautés totales par des approches génomique environnementale (métagénomique monogénique ciblant les communautés bactériennes et fongiques, des puces à ADN). Ce projet devrait de permettre de mieux appréhender les communautés microbiennes du site forestier de Montiers-sur-Saulx et de déterminer les liens potentiels entre disponibilité en cations nutritifs et structure des communautés bactériennes.
