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Paysages ruraux Lauragais. © Inra, CATTIAU Gilles

Gaz à effet de serre : un nouveau groupe de microorganismes du sol lié à leur élimination

L’oxyde nitreux (N2O) est un puissant gaz à effet de serre également responsable de la destruction  de la couche d’ozone. Des chercheurs de l’Inra de Dijon ont montré que la capacité des sols à éliminer le N2O peut être principalement expliquée par la diversité et l’abondance d’un nouveau groupe de microorganismes, capable de le réduire en azote atmosphérique (N2). Ces résultats publiés dans la revue Nature Climate Change de septembre 2014 soulignent l’importance de la diversité microbienne dans le fonctionnement des sols et pour les services qu’ils délivrent.

Mis à jour le 12/09/2014
Publié le 27/08/2014

L’oxyde nitreux (N2O) est un des principaux gaz à effet de serre avec le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4) ; il est également responsable de la destruction de la couche d’ozone. Les écosystèmes terrestres contribuent environ à 70% des émissions de N2O dont au moins 45% sont liées aux produits azotés dans les sols agricoles (engrais, lisier, fumier, résidus de culture…). Afin de diminuer les émissions de N2O et de concevoir une agriculture respectueuse de l’environnement, il est important de comprendre non seulement les processus impliqués dans sa production mais aussi dans son élimination. Cette élimination peut être effectuée par des microorganismes vivant dans le sol et capables de réduire le N2O en diazote (N2), gaz représentant environ les 4/5ème de l’air que nous respirons et qui est sans impact sur l’environnement. 

Les chercheurs de l’Inra, en collaboration avec des collègues suédois et irlandais, ont analysé 47 sols prélevés à travers l’Europe, et mis en évidence de très grandes différences entre sols au niveau de leurs capacités à éliminer le N2O. Contrairement aux autres gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone (CO2) ou le méthane (CH4), cette capacité des sols à éliminer le N2O et donc à agir comme des puits aussi pour ce gaz à effet de serre a été très peu étudié.

Les travaux montrent que cette variabilité est liée à un nouveau groupe de microorganismes consommant le N2O. Ces microorganismes avaient été identifiés par les mêmes chercheurs en 2013 et n’avaient jamais été pris en compte jusqu'à présent dans les études visant à comprendre les émissions de N2O. Ces nouveaux résultats indiquent clairement que la diversité mais aussi l’abondance de ce nouveau groupe de microorganismes consommant le N2O sont importantes pour la capacité des sols à éliminer le N2O.

Ce travail a également permis de commencer à caractériser les propriétés physico-chimiques des sols favorables au développement de ces microorganismes. Grâce à une approche de métagénomique et l’analyse de plusieurs centaines de milliers de séquences d’ADN, les chercheurs ont aussi identifié plusieurs groupes de microorganismes susceptibles d’être des bioindicateurs de la capacité des sols européens à transformer le N2O en N2.

L’ensemble de ces résultats soulignent l’importance de la biodiversité des microorganismes du sol pour le fonctionnement des sols et pour les services qu'ils délivrent. Les chercheurs travaillent actuellement sur l’identification de pratiques agricoles pouvant stimuler ce nouveau groupe de microorganismes consommant le N2O pour une production agricole durable.

Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du projet européen EcoFINDERS,  avec le soutien de la Région Bourgogne et de l’Ambassade de France en Irlande.

 

Référence : 
Jones C.M., Spor A., Brennan F.P, Breuil M.C., Bru D., Lemanceau P ., Griffiths B., Hallin S., Philippot L. 2014. Recently identified microbial guild mediates soil N2O sink capacity. Nature Climate ChangeVolume: 4,Pages:801–805Year published:(2014)DOI:doi:10.1038/nclimate2301

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