Inventaire et cartographie des communautés microbiennes des sols de la zone OPE ANDRA

EA BIOmENational audienceL’Observatoire pérenne de l’environnement (OPE) de l’Andra a mis en œuvre depuis 2007 un réseau d’inventaires et d’observations à long terme des différents milieux de l’environnement sur un territoire de 240 km2 dans les départements de Meuse et de Haute-Marne. Un réseau de suivi de la qualité des sols a ainsi été mis en place selon un maillage systématique, conduit à l’échelle du paysage sur une grille de 1,5 km x 1,5 km, en suivant le protocole national d’échantillonnage et d’analyse du Réseau de Mesures de la Qualité des Sols (RMQS). L’objectif du réseau de suivi de la qualité des sols de l’OPE est d’établir un état de référence consistant à caractériser les sols en termes pédologique, physico-chimique et biologique, de cartographier ces propriétés et d’identifier les déterminants des structures spatiales observées, d’organiser le suivi de ces paramètres à long terme et de prévoir des évolutions possibles face à différents scénario. Pour établir l’état de référence, des observations et des prélèvements d’échantillons ont été effectués entre 2009 et 2012 sur un total de 127 sites dont 57 disposaient d’une fosse pédologique, selon les modes opératoires du RMQS. Les échantillons de sols ont été préparés par le Conservatoire européen d’échantillons de sols de l’INRA d’Orléans puis analysés par le Laboratoire d’analyses de sols de l’INRA d’Arras (propriétés physico-chimiques : texture, carbone, pH, calcaire, azote, CEC, phosphore assimilable, cations échangeables et éléments majeurs totaux) et la plateforme Génosol de l’INRA de Dijon (structure des communautés microbiennes). Toutes les données environnementales et pédologiques ont été rassemblées et harmonisées dans un entrepôt de données spatialisées afin d’être rendues interopérables et documentées. Afin de comprendre la distribution spatiale de la diversité pédologique et des micro-organismes telluriques à l’échelle du paysage (et les facteurs qui la pilotent) des méthodes de cartographie numérique ont été mises en œuvre. Des analyses en composantes principales (ACP) sous contraintes spatiales ont été couplées à des méthodes de fouille de données et de géostatistiques (krigeage universel). Les ACP ont été réalisées sur trois matrices différentes regroupant respectivement les données pédologiques, les communautés bactériennes et les communautés fongiques toutes deux caractérisées par les empreintes moléculaires issues des analyses de type ARISA. Les trois premiers axes des ACP ont été mis en relation avec des covariables dont la couverture spatiale est exhaustive sur la zone d’étude. Malgré une relative homogénéité, les propriétés physico-chimiques des sols se distribuent selon la nature géologique et pédologique de la zone ainsi que selon la géomorphologie du paysage (MNA et ses dérivées) et l’occupation du sol. La structure génétique des communautés bactériennes et fongiques présente des structures spatiales moyennement marquées à l’échelle du paysage, qui s’organisent selon des structures hydrologiques (fond de vallon, distance au plus proche court d’eau), la morphologie du relief (rugosité des pentes) et l’occupation du sol. Ces résultats confirment qu’il est possible d’identifier et de hiérarchiser les filtres environnementaux qui pilotent les diversités pédologique et biologique à l’échelle d’un paysage