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CE01 - Terre fluide et solide

Comprendre et utiliser les services écosystémiques fournis par les vers de terre – U2WORM

U2 worm

Le rôle des vers de terre dans le cycle biogéochimique et en particulier le stockage du carbone dans le sol est mal connu. Dans ce projet, nous visons à étudier les fonctions d'espèces de vers de terre contrastées avec une approche basée sur les traits.

Objectifs généraux

Nous visons (1) à comprendre l'effet des traits spécifiques des espèces de vers de terre tropicaux et tempérés sur le cycle biogéochimique et la stabilisation du carbone organique du sol et (2) à utiliser ces traits pour des applications horticoles et agroécologiques.

Nous étudierons ces processus à travers une combinaison d'expériences de terrain et de laboratoire dans des environnements tempérés et tropicaux. Nous combinerons des expériences avec la modélisation. L'approche expérimentale est basée sur la caractérisation détaillée des propriétés physiques et chimiques des moulages de vers de terre produits par des espèces contrastées. Ces propriétés seront reliées aux traits des vers de terre par des modèles statistiques.
Nous utilisons deux approches de modélisation. Cette approche s'appuiera sur les résultats de modélisation obtenus dans des projets antérieurs. Un modèle mécaniste simple sera encore amélioré et deux modèles complexes (CAMISOL et SWORM) seront améliorés.
De plus, nous utiliserons des expériences sur le terrain avec l'oculation des vers de terre pour améliorer la qualité des sols agricoles et nous utiliserons des vers de terre avec des traits spécifiques pour le traitement des déchets organiques.

Nos résultats indiquent que les propriétés physico-chimiques des déjections de vers de terre sont influencées par le groupe écologique appartenant à l'espèce. Cependant, le sort de la matière organique dans les moulages de vers de terre est contrôlé par des traits spécifiques à l'espèce conduisant à des changements à petite échelle de l'organisation physique des moulages. Nos résultats suggèrent que les moulages de vers de terre peuvent ainsi être conceptualisés comme des traits étendus des différentes espèces.

Les perspectives futures incluent l'utilisation des vers de terre pour le recyclage des déchets organiques en milieu confiné et dans l'espace. De plus, nous étudierons en détail à petite échelle le devenir de la matière organique dans les coulées soumises à des contraintes physiques. Ces données permettront de tester et d'améliorer nos modèles et d'étudier des scénarios de changement climatique. De plus, le comportement d'espèces spécifiques de vers de terre sur le terrain, en particulier leur réaction à différents types d'amendements de matière organique, sera étudié.

Nous avons publié deux articles scientifiques dans des revues internationales et donné 5 présentations à des conférences avec une implication multipartenaire. De plus, les partenaires du ver U2 ont publié 3 autres articles dans des revues internationales et ont donné 1 présentation à une conférence monopartenaire.
De plus, les activités de sensibilisation du ver U2 comprenaient la participation au festival scientifique, la participation à un film à la télévision allemande et l'organisation d'ateliers avec des parties prenantes à Madagascar.

Le stockage du carbone et les cycles biogéochimiques dans le sol sont influencés par les processus physiques, chimiques et biologiques, qui sont le plus souvent étudiés séparément. Notre projet vise à surmonter cette limitation en considérant l'impact de la faune du sol, en particulier des vers de terre, sur la formation d'interactions organo-minérales dans des agrégats biogéniques. Nous étudierons ces processus en combinant des expériences sur le terrain et en laboratoire dans des environnements tempérés et tropicaux. Nos recherches vont au-delà de l'état actuel des connaissances car elles sont basées sur des traits spécifiques des vers de terre. Les résultats du projet concernent la connaissance fondamentale des relations entre les traits et leur fonction dans la séquestration du carbone dans le sol. Les résultats seront mis en application en développant de nouveaux paramètres de modèle et des approches d’ingénierie écologique sur le terrain.

Coordination du projet

Cornelia Rumpel (Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenariat

IEES Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
ÉcoSys Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes
IC2MP Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers
Eco&Sols Ecologie Fonctionnelle et Biogéochimie des Sols et Agrosystèmes
LEM Ecologie microbienne
UMMISCO Unité de modélisation mathématique et informatique des systèmes complexes
METIS Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols

Aide de l'ANR 570 728 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2021 - 48 Mois

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