Relation entre les pores du sol et la minéralisation du carbone à l'échelle nanométrique (SoilPACMAN) - La dynamique du carbone organique du sol est-elle contrôlée par le microenvironnement organo-minéral des microbes dans l'espace poral – SoilPACMAN

La dynamique et la persistance du C dans les sols dépendent de la co-location entre les matière organiques (MO) et les microorganismes décomposeurs ou leurs enzymes, à l’échelle de l’habitat microbien. Il a été démontré que la distribution spatiale des MO et des décomposeurs et l’accès qu’ont les décomposeurs aux MO ont un effet fondamental sur le temps de résidence du C dans les sols. La compréhension que nous avons de ces processus à ces échelles n’intègre pas l’effet que peut avoir l’hétérogénéité biogéochimique du micro-environnement organo-minéral sur l’activité microbienne. Ce projet collaboratif franco-allemand propose de réunir des expertises sur les mécanismes physicochimiques de stockage du C avec des expertises sur ls flux de C microbiens. Une approche novatrice utilisant des microcosmes en céramique avec un revêtement argileux permettra de tester l’influence de surfaces réactives en combinaison avec différentes distributions de MO (localisées dans des classes de pores avec des diamètres < 1, 5-10 vs. 20-30 µm) sur la dynamique du C. Nous utiliserons un workflow spectromicroscopique correlative, qui inclut la NanoSIMS, pour caractériser l’environnement local des décomposeurs microbiens afin d’identifier les effets que différentes propriétés de l’environnement local peuvent avoir sur le stockage du C. Nous allons aussi examiner l’effet que pourrait avoir le changement climatique sur ces processus à micro-échelle. Nous voulons identifier comment des perturbations comme un changement de température ou des cycles de dessication réhumectation peuvent interagir avec des propriétés biogéochimiques locales et identifier les conséquences pour la dynamique du C. Les données acquises seront intégrées dans un modèle spatial qui sera utilisé pour mieux comprendre comment la distribution de l’activité de décomposition dans le réseau poral des sols affecte la dynamique du C et comment les propriétés locales du réseau poral peuvent moduler cette activité. L’approche novatrice que nous proposons permettra des avancées dans la compréhension de l’effet d’interactions locales dans un environnement spatialement structuré sur l’activité microbienne et la dynamique du C des sols.