Quel impact a la macrofaune (vers de terre...) sur le cycle du carbone?

Intitulé et acronyme du projet: Impact de la macrofaune sur la minéralisation du carbone des sols : mise au point d’un modèle simple et paramétré - MACMINE

Financé dans le cadre de l'Appel à projet blanc 2014, le projet MACMINE s'est déroulé sur 2 ans (2015-2016).

Porteuse du projet : Patricia GARNIER (ECOSYS)         Partenaires académiques:    Dans BASC : Agronomie, LSCE      Hors BASC : UMR Eco&Sol, UMR IEES Paris

Avec un total de 1580 Gt de carbone à l'échelle de la planète, les sols sont des réservoirs de carbone cruciaux pour le changement climatique. Les variations du stock de carbone dépendent de sa minéralisation, qui est aussi une source d'azote minérale pour les cultures. Pour simuler et évaluer l'impact des changements d'usage des terres sur les flux biogéochimiques, il est impératif de prendre en compte la macrofaune (vers de terre...) qui joue un rôle clé de manière directe et indirecte sur la minéralisation du carbone. Ce projet avait pour objectif de produire un modèle simple capable de prendre en compte l'effet de la macrofaune sur le cycle du carbone et en particulier sur sa minéralisation. 

Résultats

Dans la grande majorité des modèles de décomposition de la matière organique du sol (MO), l’action des macroorganismes comme les vers de terre (VdT) n’est pas représentée. Afin de construire un modèle simulant l’effet des VdT sur la minéralisation de la MO du sol, nous avons construit un modèle statistique en utilisant une approche de méta-analyse qui permette de prendre en compte les principaux résultats expérimentaux de la littérature sur le sujet.

Dans un premier temps, une base de données a été construite à partir des étapes suivantes : recherche bibliographique sur le WOS, tri des références, extraction des données, construction du fichier Excel et enfin choix de la variable de réponse. Dans un deuxième temps, plusieurs modèles statistiques (programmés en langage R) ont été testés avec les données expérimentales entre la variable réponse de minéralisation du carbone et les différentes variables explicatives sélectionnées.

Les résultats de la base de données montrent qu’il y a une augmentation de la minéralisation du carbone avec la présence des vers de terre et que l’effet des vers de terres en fonction du temps est très variable. Pour décrire l’effet du temps, les modèles à effet aléatoire sont meilleurs que les modèles à effet fixe et donc cela indique que la variabilité inter études est à prendre en compte. Le modèle cubique est meilleur que les modèles linéaire et quadratique. Parmi les variables explicatives autres que le temps, seule la densité permet d’améliorer le modèle. Ainsi une équation est proposée qui permette de calculer l’effet des vers de terre sur la minéralisation du carbone du sol en utilisant un modèle cubique pour le temps et linéaire pour la densité.

Illustration ci-bas: présentation des résultats du projet aux journées scientifiques BASC 2017