Biodiversité et structure physique des sols : une vision spatialisée du fonctionnement des sols

Soils host an important biodiversity. They are essential to produce food and play a key role in soil biogeochemical cycles. At theglobal scale, a third of the soils are degraded. To preserve and restore the soils, we need to better understand the processes thatsupport their functioning, notably the ecological processes. Soil biodiversity play a fundamental role in soil functioning, but westill have an incomplete understanding on the mechanisms that explain it. One neglected aspect is how the complexity of the soilhabitat modulate the activity of the diversity of soil organisms and their interaction, notably trophic ones. Another understudiedaspect relates to the effect of soil organisms on soil structure. Most evidences come from the study of monospecific populations,whereas the effect of communities, their interspecific diversity and the trophic interactions among organisms remains largelyoverlooked. We conducted a literature review to capture the current state-of-the art and highlight the remaining gaps of knowledgeon (1) the role of the physical structure as a modulator of the effect of soil biodiversity on soil organic matter dynamic, and (2) therole of the diversity of soil organisms and their trophic interactions as biotic determinant of the soil structure. Finally, we suggestfuture interdisciplinary pathways at the interface between soil ecology and soil physicsLos suelos albergan una importante biodiversidad. Son esenciales para alimentar a la humanidad y desempeñan un papelfundamental en los ciclos biogeoquímicos del planeta. A pesar de que en todo el mundo un tercio de los suelos estándegradados, comprender los procesos ecológicos que se realizan en ellos para preservarlos y restaurarlos es un retoimportante. La diversidad de los organismos del suelo desempeña un papel central en su funcionamiento, pero la comprensiónde los mecanismos que explican el papel de esta diversidad sigue siendo limitada. Un obstáculo importante es que lostrabajos sobre el papel funcional de los organismos del suelo están generalmente desconectados de la complejidad de loshábitats en el suelo. La modulación de la actividad y de las interacciones entre organismos del suelo a través de la estructuradel suelo sigue siendo poco explorada. Por otra parte, el efecto de los organismos en la estructura física de los suelos seabordó esencialmente mediante el estudio de poblaciones monoespecíficas de organismos ingenieros del ecosistema. Sinembargo, este enfoque no permite estudiar el papel de la diversidad interespecífica, que requiere situarse en la escala deuniones pluriespecíficas. A través de una revisión de la literatura, el objetivo de este artículo es poner de relieve las carenciasde conocimiento sobre (1) el papel de la estructura física de los suelos como modulador del efecto de la biodiversidad en ladinámica de las materias orgánicas, y (2) el papel de la biodiversidad y de las interacciones tróficas como determinantes dela estructura física de los suelos. El artículo propone finalmente pistas de investigación interdisciplinarias en la interfaz entreecología y física del sueloLes sols hébergent une importante biodiversité. Ils sont essentiels pour nourrir l'humanité et jouent un rôle fondamental dans les cycles biogéochimiques de la planète. Alors qu'à l'échelle du globe, un tiers des sols sont dégradés, comprendre les processus écologiques qui s'y déroulent pour mieux les préserver et les restaurer est un enjeu majeur. La diversité des organismes du sol joue un rôle central dans son fonctionnement, mais la compréhension des mécanismes expliquant le rôle de cette diversité reste limitée. Un frein majeur réside dans le fait que les travaux sur les rôles fonctionnels des organismes du sol sont généralement déconnectés de la complexité des habitats dans les sols. La modulation de l'activité et des interactions entre organismes du sol via la structure du sol reste peu explorée. Par ailleurs, l'effet des organismes sur la structure physique des sols a essentiellement été abordé par l'étude de populations monospécifiques d'organismes ingénieurs de l'écosystème. Or, cette approche ne permet pas d'étudier le rôle de la diversité interspécifique, qui nécessite de se placer à l'échelle d'assemblages plurispécifiques. A travers une revue de littérature, l'objectif de cet article est de souligner les lacunes de connaissances sur (1) le rôle de la structure physique des sols comme modulateur de l'effet de la biodiversité sur la dynamique des matières organiques, et (2) le rôle de la biodiversité et des interactions trophiques comme déterminant de la structure physique des sols. L'article propose enfin des pistes de recherche interdisciplinaires à l'interface entre écologie et physique du sol