Fungi dominate microbial necromass while bacteria dominate living biomass in tea plantation soils
Dans les sols de plantations de thé fortement acides, bien que les bactéries dominent la biomasse microbienne vivante, les résidus fongiques constituent de manière écrasante la nécromasse microbienne accumulée, laquelle sert de contributeur majeur au carbone organique du sol.
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Profondément sous le sol d'une plantation de thé, une transformation calme mais massive est en cours. Elle implique le monde invisible des micro-organismes, les minuscules bactéries et champignons qui vivent dans la terre, et le carbone qu'ils aident à stocker. Le carbone organique du sol est le fluide vital de la fertilité de la terre et un tampon crucial contre le changement climatique ; c'est le matériau organique qui maintient la santé du sol et retient la chaleur hors de l'atmosphère. Pendant longtemps, les scientifiques ont compris que ces microbes sont des acteurs clés. Ils croissent, ils meurent, et leurs restes deviennent partie intégrante du sol. Cependant, une question persistante demeure : le mélange de microbes vivants que nous voyons aujourd'hui nous en dit-il beaucoup sur le mélange de restes microbiens morts qui s'accumulent au fil du temps ? Les bactéries et les champignons qui sont vivants en ce moment ne font-ils que s'empiler simplement lorsqu'ils meurent, ou le sol les trie-t-il différemment après la mort ? Cette question est importante car le type de matériau qui reste dans le sol détermine combien de temps ce carbone reste stocké et quelle est la stabilité du sol.
Dans une plantation de thé de longue durée dans l'ouest de la Chine, des chercheurs se sont mis en quête de réponse à cette question en examinant quatre variétés différentes de théiers. Ils ont creusé le sol pour mesurer deux choses distinctes : la biomasse microbienne vivante, qui représente la communauté active de bactéries et de champignons actuellement vivants, et la nécromasse microbienne, qui est le carbone accumulé provenant des cellules mortes de ces organismes. Pour ce faire, ils ont utilisé des marqueurs chimiques spécifiques. Ils ont observé des acides gras présents dans les membranes cellulaires vivantes pour compter les bactéries et les champignons vivants, et ils ont mesuré des sucres aminés, qui sont les blocs de construction durables laissés après la mort des cellules, pour estimer la quantité de matière morte. Ils ont également analysé la composition chimique du carbone du sol lui-même pour voir comment il avait changé au fil du temps.
Les résultats ont révélé une contradiction frappante. Dans le sol vivant, les bactéries étaient les grandes gagnantes. Elles représentaient environ 61 à 67 pour cent de la communauté microbienne vivante totale, tandis que les champignons n'en comptaient que 9 à 10 pour cent. Si l'on se basait sur la population vivante, on pourrait s'attendre à ce que les bactéries dominent également le tas de restes morts. Mais le sol racontait une histoire différente. Lorsque les chercheurs ont examiné la nécromasse, le carbone microbien mort, la situation était complètement inversée. Les résidus fongiques constituaient près de 90 à 93 pour cent de la matière morte, tandis que les restes bactériens n'étaient qu'une infime fraction. En fait, la matière fongique morte était si dominante qu'elle représentait environ 45 à 71 pour cent de tout le carbone organique stocké dans le sol.
Cette découverte suggère que le sol agit comme un filtre qui modifie la composition des restes microbiens longtemps après la mort des organismes. Bien que les bactéries soient plus nombreuses dans la communauté vivante, leurs parois cellulaires sont facilement décomposées et recyclées par d'autres microbes, ce qui signifie qu'elles ne s'accumulent pas en grandes quantités. Les champignons, en revanche, possèdent des parois cellulaires plus robustes qui résistent à la décomposition. Même s'il y a moins de champignons vivants, leurs restes persistent et s'accumulent avec le temps, devenant la source primaire de carbone stocké. L'étude a également révélé que la variété de thé importait ; le sol sous la variété « Fuding Dabaicha » détenait le plus de carbone et montrait les signes les plus marqués de cette dominance fongique et de cette transformation chimique.
Les chercheurs ont confirmé que la quantité de microbes vivants et la quantité de restes morts sont liées ; là où la biomasse vivante est plus importante, la biomasse morte a également tendance à être plus importante. Cependant, le type de microbe qui domine le monde vivant ne prédit pas le type de microbe qui domine le monde mort. Ce découplage est particulièrement important dans les sols fortement acides des plantations de thé, où les conditions pourraient favoriser la préservation des restes fongiques même lorsque les bactéries sont plus actives. L'étude conclut que pour comprendre la quantité de carbone qu'un sol peut stocker, nous ne pouvons pas simplement regarder qui est vivant aujourd'hui. Nous devons également comprendre comment le sol traite et préserve les restes de ceux qui sont passés, un processus qui, dans ces sols acides, favorise clairement l'héritage calme et persistant des champignons plutôt que la vie trépidante et éphémère des bactéries.
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