Proposition: Diversité des communautés microbiennes telluriques: biogéographie et rôle dans le fonctionnement biologique des sols

Animation :Sophie Bourgeteau-Sadet

L’équipe BIOCOM se compose actuellement de 5 chercheurs permanents, 3 personnels techniques et de 7 scientifiques non permanents (1 doctorant, 3 post-doc et 1 Ingénieur de Recherche). Le projet de recherche de l’équipe BIOCOM s’inscrit dans le champ disciplinaire de l’écologie microbienne et plus particulièrement dans la compréhension de l’écologie des communautés microbiennes et de leur rôle dans le fonctionnement biologique des sols, principalement au sein des milieux agricoles.

Ce projet de recherche se décompose en trois axes :

•          Axe 1 : Biogéographie des communautés microbiennes des sols.

Les objectifs sont ici de caractériser la distribution spatiale et temporelle des communautés microbiennes et de comprendre les processus écologiques déterminant ces profils de distribution afin de hiérarchiser les facteurs environnementaux impliqués. Cette approche biogéographique est déployée à des échelles allant du paysage de 1000 ha à des territoires de plusieurs milliers de km².

•          Axe 2 : Rôle de la diversité des communautés microbiennes dans le fonctionnement biologique des sols.

L’objectif est de comprendre dans quelle mesure la diversité (taxonomique et/ou fonctionnelle) des communautés microbiennes est un facteur déterminant pour les fonctions biologiques du sol et les services associés. Les fonctions considérées sont liées à la dynamique du carbone dans les sols (turnover des matières organiques, évolution des stocks de carbone), à la structuration du sol, au fonctionnement de la plante (productivité et réponse au stress) et à la qualité de l’air (émissions de Composés Organiques Volatiles), ceci en réponse à des modifications de pratiques agricoles, notamment les apports de matières organiques (résidus de récolte, compost, déjections animales…).

•          Axe 3 : Qualité microbiologique des sols au service de la transition agroécologique et de la gestion des territoires.

Ici, l’objectif est très finalisé puisqu’il s’agit de produire des outils de diagnostic de la qualité microbiologique de sols (bioindicateurs ; référentiels ; modèles prédictifs) qui constituent la base d’outils de pilotage (Outils d’Aide à la Décision) et d’accompagnement des agriculteurs vers une transition agroécologique. Cet axe s’appuie sur des collaborations avec les acteurs du monde agricole (conseillers, instituts techniques…) mais aussi et du monde associatif et met en jeu des approches participatives reposant sur un continuum de : formation – mesure – transfert.

D’un point de vue méthodologique et technique, les axes de recherche de l’équipe BIOCOM s’appuient sur trois piliers :

• des stratégies d’échantillonnages massifs et des méthodes de monitoring permettant de prendre en compte une large gamme de contextes pédoclimatiques ;
• des outils de biologie moléculaire permettant la caractérisation sans a priori l’abondance, la diversité et du potentiel fonctionnel des communautés microbiennes directement à partir de l’ADN extrait du sol : Biomasse moléculaire microbienne, séquençage massif ciblé et/ou sans a priori ;
• un continuum analytique pour la fouille de données et la modélisation incluant un pipeline bioinformatique (BIOCOM-PIPE), des outils de comparaison à des références (ReClustOR), et des outils statistiques pour caractériser les communautés (indices de diversité, beta-diversité, réseaux d’interactions, inférence fonctionnelle).