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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Réseau Matières Organiques

Réseau Matières Organiques

Cycle des matières organiques actuelles et passées : biochimie

Session 2

Animation : Bernard Nicolardot et Jean-Luc Chotte

Séance de posters

21 posters ont été présentés dans le cadre de cette session. Les thématiques abordées ont été la biodégradation, l’écologie microbienne en interaction avec la biodégradation, l’écologie microbienne, la biodisponibilité en interaction avec la biodégradation (II-1), les processus de stabilisation et les biomarqueurs.
Une seule étude a concerné le climat tropical. Il n’y a pas eu de présentation concernant le milieu aquatique. Le milieu d’étude est principalement le sol (16 posters), les sédiments (4) ou le milieu naturel au sens large (1). Les matières organiques étudiées sont présentées dans la figure 2. Les études sont conduites à l’échelle du labo (14), in situ (6) ou aux 2 échelles (1). Par ailleurs, les études concernent des temps courts (15) et le moyen-long terme (6) et quelques expérimentations ont fait appel au traçage isotopique (7). Enfin peu d’études ont été concernées par la modélisation mathématique (3).

Par ailleurs 7 posters du thème 5 étaient reliés au thème 2 : ils ont concerné la biodisponibilité du phosphore ou des matières organiques, les biomarqueurs, l’estimation de la biomasse microbienne des sols, la modélisation de la dynamique des MO et enfin la dégradation des matières organiques exogènes.

Synthèse des débats

Les débats de la session 2 ont été structurés autour de différentes questions :

• La question des échelles de temps et d’espace qui s’applique notamment en particulier sur l’environnement (aquatique, terrestre), l’approche globale, la prise en compte des différentes échelles et la place de la modélisation.
A été beaucoup discutée la notion de complexité. Quel niveau de complexité prendre en compte en modélisation notamment dans le domaine de l’écologie microbienne ? Par exemple les paramètres qui décrivent la physiologie des micro-organismes dans les modèles sont souvent incapables de répondre aux questions sur l’écophysiologie des micro-organismes. Par ailleurs aujourd’hui les outils en écologie microbienne sont très nombreux et permettent de prendre en compte différents niveaux de complexité souvent difficilement compatibles avec la nécessaire simplification des représentations dans les modèles. Il existe donc réellement un hiatus entre la nécessaire simplification et la complexité de la réalité notamment en écologie microbienne. Par ailleurs, il a été souligné que la modélisation était un outil intégrateur à utiliser avec d’autres ; il ne permet pas de traiter toutes les questions, mais est nécessaire pour les études des mécanismes ou des déterminants ; cela permet également d’intégrer différents niveaux d’échelle. Enfin, il serait judicieux également lorsque sont utilisés les modèles d’intégrer la notion de variabilité (‘intervalle de confiance’) aussi bien pour les paramètres que pour les résultats de simulation.

• La spécificité de l’environnement : Que peut on attendre d’une confrontation des travaux conduits dans les milieux terrestre et aquatique (partage de techniques, concepts, évolution des matières organiques?) ; Est-ce qu’il y a un intérêt à confronter milieu tempéré et tropical (spécificité de la microflore, des substrats).
Malgré l’absence des collègues travaillant sur les milieux aquatiques, il y aurait tout intérêt à confronter les approches, les techniques et les concepts utilisés dans ces 2 milieux. Il est ainsi souligné l’existence d’une équipe (LADYBIO) qui travaille sur la dégradation des litières en milieu aquatique. Egalement des travaux sur la matière organique sont réalisés dans les sédiments des mangroves en milieu anaérobie qui pourraient être intéressants à mettre en parallèle aux études effectuées sur des milieux aérés. La confrontation tropical/tempéré serait également intéressante. La pédogenèse a été différente (pas de glaciation). La pédologie des 2 types de milieu est différente et induit des différences au niveau des processus d’évolution des matières organiques (stabilisation, protection, dégradation). Concernant les acteurs de la dégradation, la pédofaune est également à prendre en compte ; elle est rarement prise en compte, sa diversité fonctionnelle est probablement différente des milieux tempérés. Malheureusement le manque de systématiciens va devenir un problème futur. Est-ce qu’il y a réellement une spécificité de la microflore ? Tout dépend de l’échelle à laquelle on se place : à une échelle fine, ce ne sont pas les mêmes micro-organismes alors que l’on retrouve les grands groupes taxonomiques dans les 2 milieux.

• La composante microbienne : relations entre le niveau des acteurs (biomasse microbienne) et les fonctions réalisées ; intérêt de ces relations pour la biodisponibilité, la productivité.
Le rôle de la mésofaune est souvent négligé en particulier sur la dégradation des litières ; quelle est sa biodiversité ? sa diversité fonctionnelle ? intérêt de la prendre en compte ? Les relations entre mésofaune et microflore ? Se pose à terme la question des compétences qui disparaissent en particulier pour les systématiciens.

• Les démarches et outils : intérêt à utiliser des objets modèles, le contrôle des paramètres (matières organiques, organismes, environnement) ; la simulation peut elle remplacer l’expérimentation en milieu naturel ? le développement de nouveaux outils.
Il a été discuté des expérimentations en conditions naturelles qu’elles soient conduites à court terme ou long terme ; elles ne doivent en tout cas pas être opposées car elles remplissent des fonctions différentes. Il est clair que les essais de longue durée (par exemple observatoires de recherche en environnement) sont indispensables pour observer, produire des données qui serviront à valider des modèles et conserver des échantillons qui pourront être analysés avec de nouvelles techniques. S’est posée la question de la pérennité de tels dispositifs lourds dans le cadre français, mais il a été souligné que certains pays (UK) ont pu, malgré la précarité des conditions de recherche, maintenir des dispositifs à haute valeur scientifique depuis plusieurs décennies. Concernant les outils utilisés en écologie microbienne, les approches métagénomiques qui s’intéressent à l’ensemble des gènes présents (et plus aux microorganismes) dans un milieu vont probablement se développer à l’avenir. Par ailleurs, les méthodes SIP s’intéressent aux bactéries actives et à celles qui ont accès au substrat et ont donc un intérêt dans les études de biodisponibilité. Il a été également souligné qu’il ne fallait pas oublier la composante fongique de la microflore des sols dans les études sur la MO. Ne pas oublier également le compartiment épigé (plantes) qui n’a été que très peu abordé lors de ces journées.