Le plus grand puits de carbone terrestre sur Terre est le sol de la planète. L’une des grandes craintes est qu’une planète qui se réchauffe libère des portions importantes du carbone du sol, le transformant en gaz carbonique (CO2), et accélère ainsi davantage le rythme du réchauffement planétaire.
Un acteur clé de cette histoire est le microbe, la forme de vie prédominante sur Terre, et qui peut soit transformer le carbone organique (feuilles mortes, souches d’arbres pourries, racines mortes et autres matières organiques) dans le sol, soit le libérer dans l’atmosphère. sous forme de CO2.
Aujourd’hui, une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Université du Massachusetts à Amherst a aidé à démêler l’une des questions les plus délicates concernant les microbes du sol et le changement climatique : quel effet le réchauffement de la planète a-t-il sur le cycle du carbone des microbes ?
La réponse est surprenante : l’augmentation de la température diminue la vitesse à laquelle les microbes du sol respirent le CO2, mais seulement en été. Pendant le reste de l’année, l’activité microbienne reste en grande partie historiquement constante.
Mais il y a un hic dans cette histoire apparemment heureuse.
Les microbes du sol libèrent moins de CO2 en été parce qu’ils sont affamés. Et ils meurent de faim parce que le réchauffement à long terme menace la viabilité des arbres à feuilles caduques, dont les feuilles mortes dépendent des microbes.
« L’un des principaux résultats de notre étude », déclare Kristen DeAngelis, professeur de microbiologie à l’Université du Massachusetts à Amherst et auteur principal de l’étude, récemment publiée dans la revue Biologie du changement global, « c’est que toutes ces feuilles d’automne atténuent les effets négatifs du réchauffement climatique sur les microbes du sol. » Pour l’instant. Mais moins de feuilles mortes signifie moins de nourriture pour les microbes et semble conduire à une réduction de la biomasse microbienne pendant l’été.
Pour parvenir à ces conclusions, DeAngelis et ses co-auteurs se sont associés à deux études remarquables à long terme situées dans la forêt de Harvard : un projet commencé en 1991 par le co-auteur Jerry Melillo sur le réchauffement du sol dans les écosystèmes forestiers, et un autre, commencé par co-auteur Serita Frey en 2006, axé sur les microbes du sol et le réchauffement.
« L’échantillonnage de sols qui ont été réchauffés pendant 13 et 28 ans nous a aidés à élucider la résistance aux changements des micro-organismes aux changements de température », déclare Luiz A. Domeignoz-Horta, l’auteur principal de l’article, qui a terminé cette recherche à l’UMass Amherst et qui est maintenant post-doctorant au Département de biologie évolutive et d’études environnementales de l’Université de Zurich.
Bien qu’une grande partie de l’attention portée au changement climatique ait été naturellement concentrée sur la combustion de combustibles fossiles, il est tout aussi important pour les scientifiques de comprendre le « budget carbone », ou le cycle complet du cycle du carbone dans l’air, le sol et l’eau. « Une fois que j’ai pris conscience du changement climatique, je me suis dit ‘que puis-je faire en tant que microbiologiste' », explique DeAngelis. Cette nouvelle recherche permet aux modélisateurs du climat de mieux comprendre le fonctionnement du carbone dans le sol, ce qui nous permettra à tous de mieux planifier un monde qui se réchauffe.
Plus d’information:
Luiz A. Domeignoz-Horta et al, La disponibilité du substrat et non l’acclimatation thermique contrôle la réponse microbienne de la sensibilité à la température au réchauffement à long terme, Biologie du changement global (2022). DOI : 10.1111/gcb.16544