Les caractéristiques des plantes et le cycle de l'azote
Grâce à l'enveloppe européenne, le projet PLABIOF (Linking living plant traits to soil biogeochemical functions in ecosystem patches under different land use regimes using an isotope-based assessment) a étudié l'influence de divers écosystèmes sur le cycle de l'azote et les micro-organismes du sol. Les chercheurs ont commencé par utiliser les modèles d'abondance naturelle des isotopes d'azote stables (N) pour analyser les modèles d'absorption préférentielle de certaines formes de N et leur lien avec les caractéristiques des plantes. Les signatures d'azote dans le nitrate (NO3-), l'ammonium (NH4+), l'azote organique dissous (DON) et des plantes entières provenant d'une forêt modèle semi-aride ont ainsi été analysées afin d'estimer la proportion de source N des plantes et le cycle de l'azote relatif en fonctions des conditions locales. Les modèles de mélange d'isotopes bayésien ont permis d'établir l'apport relatif des différentes formes d'azote dans l'absorption d'azote par la plante. Les résultats ont ensuite été mis en relation avec les caractéristiques des racines structurelles et symbiotiques mesurées sur les racines extraites du sol. Dans une deuxième étude, les chercheurs ont analysé 192 échantillons de sol faisant l'objet d'une gestion passée et actuelle différente. Chaque échantillon disposait de sa propre identité et diversité de population. Ils ont ensuite installé plus de 800 carottes dans ces échantillons, qu'ils ont remplies avec le même substrat. Treize mois après l'installation des carottes, les chercheurs sont retournés sur les sites et ont injecté des atomes d'azote spécialement identifiés, qui leur permettraient de suivre le mouvement de l'azote dans l'écosystème. Ils ont mesuré le cycle de l'azote brut sur place et prélevé des échantillons en vue d'établir les caractéristiques des racines, la concentration en acides gras phospholipidiques (PLFA) et le carbone organique dissous (DOC). Les résultats de cette première étude ont montré le lien étroit entre le cycle du carbone et de l'azote dans le sol des écosystèmes semi-arides. Les chercheurs ont rejeté l'hypothèse selon laquelle l'azote organique dissous (DON) est une source considérable pour la plante, suggérant plutôt que les communautés microbiennes devancent les plantes en ce qui concerne les sources d'azote organique en raison d'une plus faible biodisponibilité du carbone dans le sol. La deuxième étude a révélé que les écosystèmes moins dérangés contenaient une plus forte concentration de microbes et champignons. Par ailleurs, l'évolution des caractéristiques de la rhizosphère a provoqué une diminution de la distribution de l'azote minéral dans les sites sujets à une forte activité de gestion. Le projet PLABIOF permet de mieux comprendre les impacts du changement de l'exploitation du sol sur l'affectation du carbone sous terre et le lien entre les cycles biogéochimiques. Cela permettra d'expliquer l'influence de la biodiversité fonctionnelle des plantes sur la biogéochimie des terres sèches, autorisant ainsi la création de pratiques de gestion du sol efficaces et durables.
Mots‑clés
Biomasse, stabilité du climat, cycle de l'azote, PLABIOF, biogéochimie, isotopes d'azote, nitrate, ammonium, azote organique dissous, biodisponibilité du carbone, rhizosphère
