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Réponse intégrée des interactions entre plante, microorganismes du sol et cycle de l’azote aux régimes de précipitation – INCITE

Réponse intégrée des interactions entre plante, microorganismes du sol et cycle de l’azote aux régimes de précipitations

L’amélioration de la compréhension des mécanismes de la réponse des écosystèmes à des changements de régimes de précipitation est nécessaire pour évaluer correctement leur réponse aux futures conditions climatiques.

Comprendre les impacts de régimes de précipitations sur le fonctionnement plante-sol

Les changements de température et de régimes de précipitation, dont des périodes de sécheresse et de pluies extrêmes, ont été enregistrés durant les dernières décennies, et devraient se poursuivre. Il est urgent d’évaluer les conséquences de ces changements sur les écosystèmes, et ceci repose sur notre amélioration de la compréhension de la réponse fonctionnelle des systèmes plante-sol à des changements de régimes de précipitation.

Le projet documente la réponse d’un système plante-sol à des régimes de précipitations, par des méthodes de physiologie végétale, microbiologie moléculaire et de biogéochimie. Il s’appuie sur des technologies de pointe, telles que le séquençage massif des communautés microbiennes du sol ainsi que des approches par isotopes stables, pour permettre une compréhension des mécanismes à l’œuvre dans le système expérimental.

Après une expérience réussie et la collecte des données, les analyses sont actuellement en cours pour accéder aux résultats.

Les résultats de ce projet de recherche devraient amener un éclairage significatif quant aux conséquences futures du changement du climat en Europe sur la disponibilité en azote dans le sol, et fournir ainsi une information cruciale pour le développement de stratégies de mitigation et d’adaptation.

Des publications scientifiques sont prévues.

Les modèles climatiques prévoient des événements climatiques extrêmes plus fréquents et plus marqués en Europe, incluant des épisodes de sécheresse et de pluie plus intenses. Ces changements vont influencer la physiologie de la plante et l’activité microbienne dans le sol, induisant des modifications du fonctionnement de l’écosystème comme par exemple la productivité primaire, le cyclage des nutriments et le budget de carbone. L’amélioration de la compréhension mécaniste des réponses écosystémiques à des modifications de régimes de précipitations sont donc requises afin d’évaluer de manière adéquate les réponses aux conditions climatiques futures. Ceci doit être conduit dans un cadre de recherche capable d’envisager les couplages entre cycles biogéochimiques, en intégrant les acteurs plante et sol ainsi que leurs effets interactifs sur le cycle de l’azote dans le sol. Les effets de régimes de précipitations contrastés seront étudiés par une approche intégrative et pluridisciplinaire combinant des techniques de microbiologie moléculaire de pointe avec l’utilisation d’isotopes stables et des méthodes biogéochimiques. L’objectif général est de comprendre les couplages spatiaux et temporels entre i) les régimes de précipitations, ii) la structure et l’activité des communautés microbiennes du sol et les transformations de l’azote du sol qui lui sont associées, iii) le prélèvement d’eau et d’azote par la plante, et comment ces couplages affectent la stabilité des fonctions écosystémiques. Les travaux proposés vont i) déterminer quels groupes microbiens actifs sont les plus impliqués dans la réponse du système sol-plante aux régimes précipitations, ii) mener des études temporellement explicites sur les impacts des précipitations sur l’issue de la compétition plante-microorganismes du sol pour l’azote et le couplage entre la profondeur de prélèvement de l’eau par la plante et l’activité microbienne du sol, iii) évaluer les couplages entre la stabilité de la communauté microbienne du sol et les principales fonctions qu’elle remplit, en réponse à des modifications de régime de précipitations. Les résultats de ce projet de recherche devraient amener un éclairage significatif quant aux conséquences futures du changement du climat en Europe sur la disponibilité en azote dans le sol, et fournir ainsi une information cruciale pour le développement de stratégies de mitigation et d’adaptation.

Coordinateur du projet

Institut National de la Recherche Agronomique -Centre de DIJON (Laboratoire public)

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.

Partenaire

Institut National de la Recherche Agronomique -Centre de DIJON

Aide de l'ANR 235 382 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2013 - 48 Mois

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