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Tropical forest soil carbon storage and microbial diversity under climatic warming

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L'impact du réchauffement climatique sur les sols des forêts tropicales

Les microorganismes des sols dans les forêts tropicales jouent un rôle clé dans le cycle du carbone de l'écosystème. Cependant, les chercheurs s'inquiètent du fait que ces microorganismes pourraient être affectés de manière négative par l'augmentation des températures à l'échelle de la planète, ce qui entraîne des incertitudes dans les modèles globaux du cycle du carbone.

Changement climatique et Environnement

Le projet TROPICALCARBON (Tropical forest soil carbon storage and microbial diversity under climatic warming), financé par l'UE, s’est penché directement sur cette incertitude liée aux futures modifications des températures en utilisant plusieurs approches. L'objectif était de déterminer comment la chimie et la biologie des sols (sous forme de biodiversité fonctionnelle) régulent le stockage du carbone dans les sols avec un climat qui se réchauffe. Les chercheurs ont étudié les effets de la température sur la diversité microbienne le long d'un gradient d'altitude de 3,4 km dans les Andes péruviennes. Ils ont montré les liens étroits entre les effets de la température sur le cycle de l'azote et le métabolisme microbien des sols en mesurant les changements dans les enzymes extracellulaires le long de ce gradient d'altitude. Des études complémentaires ont révélé que certains enzymes extracellulaires qui dégradent le carbone, produits par des communautés microbiennes le long de ce gradient d'altitude présentaient des réponses différentes à la température en fonction de l'altitude. Ces réponses des enzymes qui s'adaptent à la température laissent penser que les communautés microbiennes peuvent s'adapter au changement de température, régulant leurs taux métaboliques (ou taux enzymatiques) avec des conséquences sur le stockage du carbone. Ces résultats ont été inclus dans une étude collaborative globale des sols, qui a montré que les réponses «adaptatives» aux niveaux de respiration microbienne étaient plus importantes dans les sols de sites plus froids et les sols présentant des rapports carbone/azote élevés. Le projet a également montré que la température jouait directement à la fois sur la diversité et la composition des communautés, ainsi que sur les communautés de plantes et de microbes des sols le long de ce gradient d'altitude. Des expériences de translocation de sol ont également été menées, dans lesquelles des monolithes de sol profond de 50 cm ont été transplantés de manière réciproque entre 4 sites le long du gradient. Il a été observé que la chimie du carbone jouait un rôle fondamental dans la détermination du taux de décomposition en conditions de réchauffement. Il a également été montré que les réponses de recyclage du carbone du sol s'adaptant à la température surviennent par des modifications de la composition des microorganismes des sols. Le projet TROPICALCARBON a également étudié les réponses au réchauffement à court terme des forêts tropicales des basses terres au Panama. Les analyses de la respiration microbienne et de la physiologie des sols ont montré que le phosphore pouvait jouait un rôle essentiel dans la régulation de la stabilité des stocks profonds (en-dessous de 50 cm) de carbone des sols dans les forêts tropicales.

Mots‑clés

Forêt tropicale, microorganismes du sol, cycle du carbone, TROPICALCARBON, réchauffement climatique

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