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1 - ÉCOSYSTÈME SOL

2 - GRANDES TECHNIQUES POUR ÉTUDIER LA VIE DU SOL

3 - LA QUALITÉ ÉCOLOGIQUE DES SOLS AU SERVICE D’UNE SOCIÉTÉ DURABLE

4 - LA QUALITÉ ÉCOLOGIQUE DES SOLS AU SERVICE DES VILLES DURABLES

5 - RÉSILIENCE ÉCOLOGIQUE DES SOLS

6 - LES SCIENCES PARTICIPATIVES AU SERVICE DES SOLS

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : GE1051 v1

Glossaire
Qualité écologique des sols

Auteur(s) : Pierre-Alain MARON, Lionel RANJARD

Relu et validé le 02 sept. 2020

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RÉSUMÉ

Le sol ne doit plus être considéré comme un simple support inerte de production, mais comme un écosystème complexe avec un patrimoine biologique riche et fonctionnel, à même de fournir des fonctions et des services pour les sociétés humaines : production alimentaire, mitigation des changements climatiques, dépollution… Cet article décrit les grandes avancées de la recherche dans le domaine de l’écologie des sols ayant permis le développement d’outils et fortement amélioré les connaissances sur la biodiversité des sols. Ces avancées permettent aujourd’hui de développer des politiques de préservation de cette ressource en système rural et urbain afin de l’utiliser de façon durable.

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ABSTRACT

Ecological quality of soils

Soil must no longer be considered as a simple inert support for production but as a complex ecosystem with a rich functional biological heritage that carries out functions and services for human societies: food production, mitigation of climate change, decontamination… In this article we describe the major advances in soil ecological research over the past 20 years, which have culminated in the development of powerful tools and greatly improved our knowledge of soil biodiversity. These advances are now being used to develop strategies for the preservation and sustainable use of this resource in rural and urban systems.

Auteur(s)

  • Pierre-Alain MARON : Directeur de recherche - UMR Agro écologie, centre INRA Dijon, France

  • Lionel RANJARD : Directeur de recherche - UMR Agro écologie, centre INRA Dijon, France

INTRODUCTION

Depuis longtemps et jusqu’à récemment le sol a été le domaine des pédologues et des géologues et a été défini par ces domaines scientifiques. Pour les géologues, le sol est une couche presque insignifiante à la surface de l’écorce terrestre, qui peut représenter quelques centimètres jusqu'à plusieurs mètres d’épaisseur. Pour les pédologues, le sol est une matrice en trois dimensions (horizontale, verticale et temporelle), constitué par l’assemblage de particules minérales (sables, limons, argiles) en agrégats de différentes tailles, formes et stabilité. Cette structuration physique lui confère une forte complexité. À ce titre, le sol représente la matrice environnementale la plus hétérogène et structurée de notre planète.

Alors que l’écologie est un domaine scientifique qui est apparu au XVIIIe siècle, les écologues ont commencé sérieusement à s’intéresser au sol depuis une soixantaine d’années. Les raisons de ce désintérêt résultent dans la complexité de cette matrice, de son inaccessibilité, mais aussi sûrement dans la nature « ordinaire » de la biodiversité qu’il héberge, de loin moins porteuse médiatiquement que la diversité des espèces emblématiques connues du grand public. À tout ceci, il faut ajouter que le sol pâtit d’une image culturelle un peu négative qui l’assimile à un lieu de sépulture ou d’enfouissement de déchets. Toutefois, ce regain d’intérêt de la part des écologues, couplé à des évolutions technologiques et méthodologiques très importantes dans nos capacités à caractériser le vivant, a engendré une évolution presque exponentielle des connaissances sur la biologie et l’écologie du sol ces dernières années. Ainsi, ces cinq dernières années plus de 5 000 articles sur l’écologie du sol ont été publiés sur les 15 000 référencés depuis 1950 (source Web of science, 2019 ).

Cette accumulation de nouvelles connaissances a permis de considérer le sol différemment, non plus comme un simple support inerte de production alimentaire ou de construction, mais comme un écosystème qui renferme presque 1/3 de la diversité biologique de notre planète. De plus, cette biodiversité est maintenant démontrée comme fondamentale dans la production de services écosystémiques nécessaires au développement et à la durabilité de notre société. Son importance a notamment été réaffirmée dans le récent rapport de l’IPBES (Plateforme intergouvernementale sur la biodiversité et les services écosystémiques) pointant l’accélération du taux d’extinction des espèces et l’urgence d’entreprendre des actions de restauration et de protection des milieux, dont le sol, pour le bien de tous (pour information, consulter  https://www.ipbes.net/news/Media-Release-Global-Assessment-Fr).

Dans cet article, nous présentons le bilan des connaissances actuelles sur le sol en tant qu’habitat pouvant héberger une très grande diversité d’organismes vivants de taille, de forme et de ressources génétiques différentes. Ce bilan de connaissances sera complété par une description des outils de caractérisation de ces différents organismes, certains pouvant être piégés et observés alors que d’autres, plus microscopiques (bactéries, champignons), ne peuvent être étudiés finement que par des approches de biologie moléculaire basées sur l’étude de l’ADN extrait du sol. Enfin, nous ferons le lien entre cette qualité écologique des sols et leur rôle dans la durabilité de nos modes de production et de vie. Plus précisément, nous décrivons l’importance de la préservation de la qualité écologique des sols comme un enjeu majeur dans le contexte actuel de transition vers des modèles de gestion durables des espaces ruraux et urbains.

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KEYWORDS

biodiversity   |   ecology   |   agriculture   |   sustainable city   |   soil

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-ge1051


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8. Glossaire

ADN ; DNA

Acide désoxyribonucléique, macromolécule biologique présente dans toutes les cellules ainsi que chez de nombreux virus. L’ADN contient toute l’information génétique, appelée « génome », permettant le développement et le fonctionnement des êtres vivants.

Anoxie ; Anoxia

Diminution de la quantité de dioxygène (O2) dans le milieu.

Hydromorphie ; Hydromorphy

Saturation du sol en eau pendant des périodes plus où moins prolongées. Ceci s’accompagne d’une anoxie du milieu qui impacte les organismes du sol et les plantes.

Phagocytose ; Phagocytosis

Mécanisme par lequel certains organismes unicellulaires (protistes) internalisent des particules étrangères (bactéries, débris cellulaires) pour les digérer.

Bactéries nitrifiantes ; Nitrifying bacteria

Bactéries impliquées dans la nitrification, c’est-à-dire le processus microbiologique aérobie transformant l’ammonium (NH4) en nitrate en deux étapes appelées respectivement « nitritation » et « nitratation ».

Génomique ; Genomic

Science très récente étudiant l’ensemble des ADN présents dans une cellule, un organe, un organisme.

Transcriptomique ; Transcriptomic

Science étudiant l’ensemble des ARN (acide ribonucléique) présents dans une cellule, un organe, un organisme.

Protéomique ; Proteomic

Science étudiant l’ensemble des protéines présentes dans une cellule, un organe, un organisme.

Métabolomique ; Metabolomic

Science très récente étudiant l’ensemble des métabolites (sucres, acides aminés, acides gras, etc.) présents dans une cellule, un organe, un organisme. C’est l’équivalent de la génomique pour l’ADN.

Référentiel ; Reference

Accumulation de grands jeux de données obtenus à partir d’environnements variés, permettant de connaître la gamme de variation d’un indicateur en la valeur de référence pour un environnement donné.

Fonctionnalité ; Functionnality

Ensemble des activités potentielles portées par un organisme ou une communauté de micro-organismes.

...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   *  -  Web of science : http://apps.webofknowledge.com/WOS_GeneralSearch_input.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&SID=E6eXswEf5X4ibQRj9aw&preferencesSaved= (2019).

  • (2) -   *  -  https://www.gissol.fr/donnees/cartes/les-sols-dominants-de-france-metropolitaine-1491

  • (3) - SWIFT (M.J.), HEAL (O.W.), ANDERSON (J.M.) -   Decomposition in Terrestrial Ecosystems.  -  Blackwell, Oxford (1979).

  • (4) -   Rapport de l'Évaluation française des écosystèmes et des services écosystémiques.  -  https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/levaluation-francaise-des-ecosystemes-et-des-services-ecosystemiques#e1 (2017).

  • (5) - FAO -   *  -  . – http://www.fao.org/soils-2015/fr/ (2015).

  • (6) - Millennium Ecosystem Assessment (MEA) -   Four Volumes :...

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