Microbiologie du sol

La microbiologie des sols est la science dont l’objet est l’étude de l'édaphon microscopique, c'est-à-dire des microorganismes unicellulaires (constituant le microbiote du sol, appelé aussi microbiote tellurique) doués de fonction vitale, de types eucaryotes dont les cellules possèdent un vrai noyau et de type procaryote sans noyau véritable. Les virus bien qu’étant des organismes non vivants font tout de même l’objet d’études[1].

Taille et diversité des organismes du sol.
Le rôle du microbiote du sol est considérable et très varié : humification et minéralisation, mycorhization, fixation de l'azote atmosphérique, défense des plantes par champignons endophytes.
Le réseau mycorhizien et le microbiote du sol créent des systèmes de « relation sociale », avec notamment les ectomones qui établissent un dialogue interspécifique.
Un exemple de réseau trophique, le réseau alimentaire du sol (en) dans lequel le microbiote tellurique fait partie des consommateurs primaires qui constituent le second niveau trophique.

Sa définition pourrait induire en erreur plus d’une personne concernant son champ d’étude, car il englobe d’autres branches comme la virologie, la mycologie et la parasitologie.

Historique

Les agronomes ont perçu les sols, jusque dans les années 1970, comme des substrats uniquement minéraux et l'ont étudié comme simple facteur édaphique alors qu'ils sont des réacteurs biogéochimiques complexes dans lesquels les micro-organismes[2] jouent un rôle majeur[3]. Ces communautés vivantes du sol commencent à être étudiées au début du XXe siècle (avec notamment Lorenz Hiltner, pionnier de l'écologie microbienne de la rhizosphère[4]), études synthétisées en 1949 dans le traité Microbiologie du sol du chercheur russe Sergueï Vinogradski[5], l'un des fondateurs de la microbiologie du sol[6].

Un des chercheurs ayant longuement étudié la microbiologie des sols est Claude Bourguignon. Il intervient également dans le documentaire Solutions locales pour un désordre global (de Coline Serreau).

Réacteur biologique

À une échelle microscopique, le sol constitue un environnement où interagissent directement ou indirectement de nombreux microorganismes telluriques, entre eux mais aussi avec les composantes abiotiques du sol (matière organique, matrice minérale, etc.) et avec les racines des plantes (au niveau de la rhizosphère)[7]. Perçues comme ayant un rôle essentiellement néfaste, ces bactéries pathogènes ou microorganismes parasites pour vivre et se développer ont besoin de trouver dans leur environnement proche en l’occurrence le sol, une source de carbone minéral ou organique et une source lumineuse ou chimique à partir desquelles ils pourront réaliser des synthèses organiques et leur propre biosynthèse. Aussi, leur rôle est capital dans le recyclage de la matière notamment organique : ce sont des décomposeurs indispensables à la biosphère pour recycler les éléments C, N, S etc.…

Ces microorganismes telluriques montrent une grande diversité de métabolisme, occupent toutes les niches écologiques et on les trouve à tous les niveaux des chaînes alimentaires. Ainsi, ces microorganismes difficilement isolables de leur écosystème, coexistent et interagissent avec les microorganismes supérieurs dans leur intérêt ou négativement parce qu’ils génèrent des pathologies. Le sol constitue ainsi un réacteur biologique très actif où se développent des réactions biochimiques abondantes et variées.

Notes et références
  1. Encyclopædia Universalis, « SOLS - Microbiologie », sur Encyclopædia Universalis (consulté le )
  2. Non observables à l'œil nu et souvent à la mauvaise réputation (d'où leur nom de microbes,), les micro-organisme du sol ont été longtemps négligés. De plus, un triple obstacle épistémologique cache le sol aux yeux de l'homme : « il n’est pas transparent et donc peu intuitif ; il paraît « sale » dans nos cultures (peut-être car nos déchets y retournent ?) ; enfin, ses constituants sont trop petits pour permettre une observation directe ». Cf Marc-André Selosse, « Le sol, face cachée des écosystèmes terrestres », colloque de l'Association pour la Formation des Professeurs de Sciences de la Vie et de la Terre, "Le sol, un concept au multiples visages. Approches scientifiques, épistémologiques et didactiques", 8 février 2011, p.2
  3. Jacques Berthelin, « Les microorganismes, clé des recyclages biogéochimiques », dans Cycles biogéochimiques et écosystèmes continentaux (Pédro G., dir.), EDP sciences, 2007, p. 265-296
  4. (en) Anton Hartmann, Michael Rothballer, Michael Schmid, « Lorenz Hiltner, a pioneer in rhizosphere microbial ecology and soil bacteriology research », Plant and Soil, vol. 312, nos 1–2,‎ , p. 7–14 (DOI 10.1007/s11104-007-9514-z).
  5. Sergueï Vinogradski, Microbiologie du sol, problèmes et méthodes : cinquante ans de recherches, Masson, , 863 p..
  6. Jean Boulaine, Histoire des pédologues et de la science des sols, éditions Quae, , p. 91.
  7. (en) Albino, U.B. & Andrade, G. (2006). Evaluation of the functional group of microorganisms as bioindicators on the rhizosphere microcosm. In: Rai MK (ed) Handbook of Microbial Biofertilizers. Food Products Press. pp 29-49.

Voir aussi

Bibliographie
  • (en) Tapan Kumar Adhya, Bibhuti Bhusan Mishra, K. Annapurna, Deepak Kumar Verma, Upendra Kumar, Advances in Soil Microbiology: Recent Trends and Future Prospects, Springer, , 238 p. (lire en ligne)
  • Battle Karimi, Nicolas Chemidlin Prévost-Bouré, Samuel Dequiedt, Sébastien Terrat, Lionel Ranjard, Atlas français des bactéries du sol, Biotope Editions, , 192 p.
  • Marc-André Selosse, L’origine du monde : Une histoire naturelle du sol à l’intention de ceux qui le piétinent, Arles, Actes Sud, , 480 p. (ISBN 978-2330152673)

Vidéographie

Articles connexes
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