Effets du réchauffement sur la dynamique du carbone et les communautés microbiennes dans les sols de textures diverses
Citation
Yanni, S.F., Helgason, B.L., Janzen, H.H., Ellert, B.H., Gregorich, E.G. (2020). Warming effects on carbon dynamics and microbial communities in soils of diverse texture. Soil Biology & Biochemistry, [online] 140 http://dx.doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.107631
Résumé en langage clair
Dans la présente étude, nous avons examiné l’effet du réchauffement du sol et de la texture du sol sur la décomposition des résidus de cultures et de la matière organique du sol indigène. La matière organique du sol et la conversion des résidus de culture en matière organique du sol sont essentielles à la productivité des plantes et à la santé du sol. La façon dont ces facteurs pourraient changer en réponse au réchauffement climatique est importante pour comprendre les défis futurs et concevoir des inverventions appropriées. Dans le cadre de cette étude, nous avons utilisé des techniques de pointe, notamment des résidus de culture marqués par des isotopes stables, et des analyses métagénomiques de la communauté microbienne du sol pour étudier la dynamique de la matière organique du sol. La décomposition de la matière organique du sol a augmenté avec la température, indépendamment des communautés microbiennes et des textures différentes (quantités relatives de sable, de limon et d’argile). Contrairement aux attentes, des teneurs plus élevées en argile ne semblent pas stabiliser la matière organique du sol contre la décomposition.
Résumé
© 2019 Le changement climatique peut avoir une profonde incidence sur la dynamique du carbone organique des sols (COS) par ses effets sur la température du sol et sur l’eau, mais les mécanismes et l’ampleur de ces effets demeurent incertains. Nous avons mesuré la réponse du C des résidus et du COS indigène dans six sols de textures diverses soumis à un chauffage artificiel après repiquage dans un même champ. Les sols, c’est-à-dire trois sols issus de chacune des deux zones climatiques du Canada, ont été amendés avec des résidus d’avoine (Avena sativa) marqués au 13C pour distinguer le renouvellement du C récemment appliqué du COS indigène. Les sols ont été maintenus à la température ambiante ou chauffés à une température de 5 °C au-dessus de la température ambiante, et les émissions de CO2 ont été surveillées pendant deux saisons de croissance. La température était le principal facteur régulant la respiration du sol dans les six sols; la teneur en eau n’a eu aucun effet explicatif supplémentaire, probablement parce que les conditions du site d’étude étaient généralement humides et que la décomposition n’était donc pas limitée par l’eau. L’agrégation du sol et la perte de C des résidus (68 % après 295 jours) n’ont pas été touchées par le réchauffement. Comparativement au C des résidus, le COS indigène était plus sensible à la perte par réchauffement. L’effet de la protection physique des agrégats contre la perte de COS sous l’effet du réchauffement n’était pas évident. La structure des communautés bactériennes (séquençage du gène codant pour l’ARNr 16S) a montré qu’il y avait un effet légué fort et persistant sur les communautés microbiennes. Ces différences entre les sols étaient beaucoup plus importantes que celles observées entre les traitements de chauffage et les traitements de température ambiante, même si le repiquage avait été effectué dans un même endroit. Nos résultats montrent que la décomposition du C des résidus et du COS dépendait fortement de la température du sol plutôt que de sa teneur en eau, même parmi des sols transplantés de textures et de communautés bactériennes différentes.