Sols vivants : comprendre les interactions dans les sols pour agir

Les sols, une ressource complexe et fragile

Les sols abritent environ 60 % de la biodiversité terrestre et fournissent près de 99 % de notre alimentation. Les sols, et en particulier plus de 60 % des sols européens, sont soumis à de multiples menaces (artificialisation, érosion, pollution, acidification, salinisation, perte de carbone, perte de biodiversité). Ils restent pourtant largement méconnus. 

Bactéries, champignons, protistes, nématodes, arthropodes, vers de terre et racines, tous ces habitants des sols ne vivent pas isolément, sans interagir entre eux : ils se mangent, coopèrent ou entrent en compétition, façonnent leur propre habitat et transforment celui des autres. De ce tissu d'interactions dépendent de nombreuses fonctions clés des sols, comme la décomposition de la matière organique, le recyclage des nutriments, la structuration du sol, l'infiltration de l'eau ou le stockage du carbone.

60 % des sols européens sont dégradés

Un programme d’envergure

Proposé par l’agence de programme Agralife, piloté par INRAE et le CNRS, le PEPR SolsVivants a comme objectifs de comprendre le rôle des organismes du sol et de leurs multiples réseaux d’interactions dans la multifonctionnalité des sols tout en structurant la communauté nationale en écologie et sciences du sol. « Le contexte s'y prête également : la directive européenne sur la surveillance et la résilience des sols vise l’objectif ambitieux de sols européens en bonne santé d'ici 2050, mais la manière de mesurer cette santé reste débattue, en particulier pour la biodiversité des sols et les fonctions associées. Le PEPR SolsVivants doit apporter à ce débat des bases scientifiques solides. », développe Philippe Hinsinger, directeur de recherche INRAE et co-responsable scientifique du PEPR SolsVivants.

Des défis majeurs et deux grands projets ciblés

« Le PEPR SolsVivants s'est donné 4 défis. Il s’agit d’abord de développer une approche réseaux d'interactions qui englobe l'ensemble des organismes du sol, des microorganismes à la macrofaune et aux racines. Le deuxième défi consiste à intégrer ces organismes dans les modèles qui décrivent le fonctionnement des sols et des écosystèmes. Il faudra ensuite confronter nos connaissances à la diversité des sols, de leurs usages et de leurs modes de gestion. Enfin, le programme entend faire dialoguer les disciplines et les acteurs concernés. », détaille Jérôme Mathieu, professeur des universités à Sorbonne Université et co-responsable scientifique du PEPR SolsVivants pour le CNRS.

Dans cette optique, le PEPR SolsVivants finance 2 grands projets ciblés. Le premier décrit les réseaux d'interactions, trophiques et non trophiques, grâce notamment à une approche par les traits fonctionnels. Le second étudie comment ces interactions pilotent la multifonctionnalité des sols, en particulier leur structuration et les transferts d’eau, ainsi que les fonctions associées aux cycles du carbone et des nutriments. Tous deux évaluent l'effet des activités humaines et s'appuient sur la modélisation, l'expérimentation et l'observation.

Ces travaux sont menés dans 6 grands types d'écosystèmes : prairies de montagne, forêts et systèmes agroforestiers, agroécosystèmes tempérés, sols très anthropisés (urbains, friches industrielles) tempérés et tropicaux, écosystèmes tropicaux de Guyane et d'outre-mer, et écosystèmes tropicaux d'Afrique de l'Ouest.

Des perspectives ambitieuses

À terme, l’objectif est de disposer de protocoles partagés et de méthodes innovantes, de jeux de données multi-organismes inédits, de modèles de fonctionnement des sols qui intègrent enfin les organismes vivants et leurs interactions complexes. L’ensemble bénéficiera à une communauté scientifique structurée, capable de porter ces enjeux aux niveaux européen et international. 

« L'objectif est d'éclairer les politiques publiques pour maintenir et restaurer la multifonctionnalité des sols en phase avec la nouvelle réglementation européenne sur les sols et sa déclinaison au niveau national. Le PEPR SolsVivants permettra également d’accompagner la transition agroécologique en faveur d’une meilleure prise en compte des sols et de l’importance des organismes du sol dans leur multifonctionnalité. Plus largement, il s’agit de sensibiliser les acteurs que sont les gestionnaires des sols, les citoyens et les politiques aux enjeux qui pèsent sur les sols et leur santé », explique Philippe Hinsinger.