Rôle des traits des espèces de vers de terre dans la régulation des cyclesbiogéochimiques dans les sols

Role of earthworm species traits in regulating biogeochemical cycling in soil

• Auteur / Autrice : Yacouba Zi
• Direction : Cornélia Rumpel, Marie-France Dignac
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Surfaces continentales
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de l'environnement d'Île-de-France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Ecologie et des Sciences de l'Environnement de Paris

Mots clés

Mots clés libres

Vers de terre

Traits fonctionnels

Matière organique

Gaz à effet de serre

Cycles biogéochimiques

Earthworms

Functional traits

Organic matter

Greenhouse gases

Biogeochemical cycles

Résumé

Dans un contexte marqué par les changements globaux, la combustion des énergies fossiles ainsi que les changements d'occupation des sols ont entrainé une augmentation des concentrations atmosphériques en gaz à effet de serre (GES) notamment le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et l'oxyde nitreux (N2O). Cette augmentation de GES constitue la principale cause du changement climatique. Ce changement affecte le sol qui est plus que jamais soumis à de nombreux stress anthropiques pouvant occasionner ainsi la perte inévitable de fonctions écosystémiques rendu par le sol. Ces dernières décennies, la régulation des cycles biogéochimiques dans les sols est devenue un enjeu majeur pour atteindre plusieurs objectifs de développement durable en particulier l'atténuation et l'adaptation au changement climatique, la conservation de la biodiversité ainsi que la sécurité alimentaire et l'amélioration de la vie terrestre. Les organismes du sol en particulier les vers de terre, en tant que principaux ingénieurs des écosystèmes, sont connus pour jouer un rôle clé dans le fonctionnement des sols par leur impact sur la dynamique de la matière organique et les propriétés physico-chimiques du sol. Il est reconnu que les vers de terre ont un impact sur plusieurs services écosystémiques du sol. Ils affectent les cycles biogéochimiques du carbone et de l'azote et influencent les émissions de gaz à effet de serre (GES), notamment le N2O et CO2 ainsi que le stockage du carbone. Cependant, les mécanismes biogéochimiques sous-jacents sont encore très mal connus. En particulier, le rôle des différentes espèces et leur impact sur les propriétés physiques, chimiques et microbiologiques du sol sont mal compris. Face à la grande diversité (> 5000 espèces décrites), les vers de terre sont classiquement regroupés en catégories écologiques. Si ces différentes catégories présentent des caractéristiques morphologiques et anatomiques particulières, leurs impacts sur les fonctions du sol se sont avérés variables, voire contradictoires. Une nouvelle approche basée sur les traits fonctionnels permettrait de mieux comprendre l'impact de la diversité des vers de terre sur la dynamique de la matière organique dans les sols ainsi que sur les émissions de GES. L'objectif général de cette thèse est d'étudier l'effet de différentes espèces de vers de terre présentant des traits fonctionnels contrastées sur la dynamique de la MO, les cycles biogéochimiques dans les sols et sur les émissions des gaz à effet de serre.

In a context marked by global changes, the combustion of fossil fuels as well as changes in land use have led to an increase in atmospheric concentrations of greenhouse gases (GHG), particularly carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). This increase in GHGs is the main cause of climate change. This change affects soil, which is more than ever subject to numerous anthropogenic stresses that can cause the inevitable loss of ecosystem functions rendered by soil. In recent decades, the regulation of biogeochemical cycles in soils has become a major challenge to achieve several sustainable development objectives, in particular climate change mitigation and adaptation, biodiversity conservation, food security and improvement of terrestrial life. Soil organisms, especially earthworms as the main ecosystem engineers are known to play a key role in the functioning of soils by their impact on the dynamics of organic matter and soil physicochemical properties. It has been shown that earthworms impact several soil ecosystem services. In particular, they affect biogeochemical cycling and were shown to induce the emission of greenhouse gases (GHGs), notably N2O and CO2 as well as carbon storage. However, the underlying biogeochemical mechanisms are still very poorly understood. In particular, the role of different species and their impact on physical, chemical and microbiological soil properties is poorly understood. Faced with the great diversity (> 5000 species described), earthworms are conventionally grouped in ecological category. If these different categories have particular morphological and anatomical features, their impacts on soil functions have been found to be variable, even contradictory. A new approach based on effect traits would make it possible to better understand the impact of the diversity of earthworms on the storage of organic matter in soils and on GHG emissions from soil. The aim of this work is to study the effect of different earthworm species with contrasting functional traits, on OM dynamics, biogeochemical cycles in soils and on greenhouse gas emissions.