MICSCAPE_Models : dynamique des communautés microbiennes des sols à l’échelle du paysage : Impacts des pratiques agricoles et modélisation

Dans un contexte d’agriculture éco-efficiente permettant la triple performance des exploitations agricoles, la notion de sol valorisé essentiellement de façon productiviste est peu à peu remplacée par celle d’un écosystème "piloté de manière à fournir durablement diverses catégories de biens et de services précisément qualifiés" (projet Agroécologique pour la France, 2013). Dans cette vision écosystémique, les communautés microbiennes du sol (bactéries et champignons) occupent une place centrale au regard de leur diversité taxonomique et de leurs fonctions. Les avancées techniques et scientifiques des 10 dernières années ont permis d’acquérir des références sur l’abondance et la diversité des communautés microbiennes des sols (Horrigue et al., 2016; Terrat et al., 2017) et l’enjeu aujourd’hui est de développer des modèles permettant de prédire l’évolution de ces bioindicateurs en réponse à des changements de pratiques agricoles/de systèmes de production pour accompagner l’innovation agricole en donnant aux acteurs une vision prospective visant à identifier et tester expérimentalement à court/moyen terme des systèmes de culture performants économiquement et à haute valeur environnementale.

Dans ce cadre, le projet MICSCAPE-Models a pour objectifs de : 

1. Caractériser la dynamique spatiale et temporelle des communautés microbiennes des sol en termes d’abondance et de composition des communautés microbiennes; 
2. Modéliser la dynamique spatiale et temporelle des communautés microbiennes des sols face à l’évolution des caractéristiques des sols et des pratiques agricoles par des approches spatialement explicites.

Pour cela, il s’appuie sur le monitoring des communautés microbiennes des sols engagés depuis 10 ans sur la zone atelier de Fénay (1200ha, Dijon, 21) par des méthodes de microbiologie moléculaire et une démarche de modélisation participative basée sur des systèmes multi-agents. Ceci est rendu possible par la constitution d’un consortium pluridisciplinaire alliant écologie microbienne des sols, informatique et modélisation au travers de trois unités de recherche :

• UMR Agroécologie (Dijon) ;
• Institut Femto-ST (Besançon);
• UMMISCO (Unité de Modélisation Mathématique et Informatique des Systèmes Complexes, Bondy).