Les écosystèmes sont le siège d'une extraordinaire biodiversité qui reste pour l'essentiel mal connue. Les rôles écologiques joués par ces organismes dépendent des interactions entre ces organismes et avec leur environnement. Par exemple, les activités microbiennes dépendent de l'environnement abiotique, de l'accessibilité à la matière organique à décomposer, de la prédation par les microrégulateurs mais aussi de régulations non trophiques assurées par les ingénieurs du sol : de nombreux travaux récents montrent que les vers de terre (les principaux ingénieurs du sol) affectent les cycles du carbone, du phosphore et de l'azote en modifiant, stimulant ou inhibant les microorganismes impliqués dans ces cycles.
D'autres travaux ont montré que la prédation de bactéries (capables de dégrader le phosphore organique) par les nématodes favorisait le prélèvement de phosphore par les plantes.
Fondamental :
C'est l'ensemble de ces interactions trophiques et non trophiques qui vont déterminer le fonctionnement biologique du sol et, in fine, sa capacité à fournir des services écosystémiques.
Les relations entre organismes du sol et services écosystémiques se font grâce à des fonctions écologiques. Kibblewhite et al. (2008) proposent 4 fonctions écologiques à la base de tous les services écosystémiques fournis par les sols :
(i) la transformation des molécules carbonées (décomposition des résidus et de la matière organique du sol mais aussi synthèse de nouvelles molécules),
(ii) le recyclage des nutriments,
(iii) la maintenance de la structure du sol (agrégation, transport de particules, formation de réseaux poraux),
(iv) la régulation biologique des populations de bioagresseurs.
Par exemple, la production agricole de nourriture repose sur ces 4 fonctions. Le contrôle de l'érosion dépend presque exclusivement de la maintenance de la structure du sol. La qualité et la provision en eau dépendent à la fois de la structure du sol (qui va contrôler le ruissellement, l'infiltration, la rétention de l'eau) et du recyclage des nutriments (qui va libérer plus ou moins d'éléments pouvant être lixiviés, comme les nitrates, et être à l'origine de pollutions).
Chacune de ces 4 fonctions écologiques est sous le contrôle des assemblages fonctionnels d'organismes du sol. Ainsi le recyclage des nutriments est principalement régulé par les microorganismes tandis que la maintenance de la structure du sol est surtout assurée par les ingénieurs du sol.
Auteur : Stéphane de Tourdonnet