2 – L’importance des sols vivants et de la matière organique
Les sols jouent un rôle majeur dans la fourniture des services et biens fournis aux humains par les écosystèmes. Situés à l’interface entre l’atmosphère, la lithosphère, l’hydrosphère et la biosphère, ils participent aux grands cycles nécessaires à la vie sur Terre : cycle de l’eau et des nutriments majeurs (carbone, azote, phosphore…). Ils supportent la plupart des systèmes de production agricoles.
Diversité des micro-organismes du sol
Trop souvent considéré comme un environnement minéral, le sol est aussi un lieu de vie. Il héberge une très forte diversité d’espèces (23 %), des vers de terre aux amibes qui participe à son fonctionnement et à la fourniture de services écosystémiques nécessaires à notre survie (production végétale, épuration des polluants etc.). Parmi ces espèces, les microorganismes sont, sans conteste, les plus nombreux et les plus divers.
L’importance des sols dans la définition des services écosystémiques réside dans leur fonctionnement biologique (ou biofonctionnement des sols). Le biofonctionnement des sols regroupe l’ensemble des fonctions assurées par les organismes vivants du sol qui, en interaction avec les composantes physiques et chimiques du sol, permettent la dynamique de la matière organique, le recyclage des nutriments et la dynamique de l’eau. Ces fonctions sont assurées par des organismes de taille variable comprenant les micro-organismes (bactéries, champignons, protozoaires) et les invertébrés.
Les cycles biogéochimiques comme le cycle du carbone de l’azote ou du phosphore sont sous la dépendance (à plus de 90 %) des micro-organismes. Ils sont ainsi responsables de l’émission des gaz à effet de serre comme le CO2, le N2O et le CH4.
L’activité biologique dans le sol est une composante essentielle de sa fertilité. Au sein des peuplements de faune du sol, les termites, fourmis et vers de terre (macro-invertébrés « ingénieurs ») jouent un rôle important dans le fonctionnement du système sol-plante. D’une part, ils modifient la structure du sol et, par là même, contrôlent la biodisponibilité de l’eau et des éléments chimiques utiles ou toxiques pour les plantes ; d’autre part, ils établissent une relation mutualiste avec la microflore du sol qui permet la décomposition des matières organiques
Une extraordinaire diversité taxonomique
Les invertébrés du sol présentent une extraordinaire diversité taxonomique (on estime qu’ils représentent 23 % des espèces vivantes actuellement décrites). Ils comprennent des organismes de petite taille (moins de 0,2 mm, la microfaune) comme les nématodes, qui vivent dans les films d’eau autour des particules de sol, des organismes de taille intermédiaire (entre 0,2 et 2 mm, la mésofaune) comme les acariens et les collemboles, et enfin, des organismes de grande taille (plus de 2 mm, la macrofaune) comme les vers de terre et l’essentiel des larves d’insectes. Les invertébrés de la macrofaune jouent un rôle clé dans le fonctionnement des sols.
Le rôle des vers de terre
Les vers de terre, depuis longtemps, sont connus pour leur rôle joué sur la structure du sol et la dynamique de la matière organique. Le célèbre Charles Darwin, père de l’évolution, a publié son dernier ouvrage en 1881. Il s’agit d’un ouvrage sur les vers de terre, où l’auteur montre que ces animaux sont responsables de la formation des sols (en mélangeant matière organique et matière minérale), de la libération d’azote pour les plantes, de l’enfouissement et de la protection des vestiges archéologiques. Ce travail approfondi sur ces animaux a réellement été à la base des travaux futurs sur l’écologie des sols et sur le rôle des organismes dans le fonctionnement des sols. Depuis Darwin, les vers de terre ont été l’objet d’un nombre très important d’études (sûrement l’un des animaux les plus étudiés) que ce soit dans les milieux tempérés ou tropicaux.
Voir : Les Sols : un milieux très fragiles
Voir : CEREMA – Bande dessinée – Les supers-pouvoirs des sols !