À quelques centimètres sous les massifs ou le gazon, le sol fourmille de vie : il respire, digère, recycle. Une simple poignée de terre peut contenir plusieurs milliards de micro-organismes, des centaines de mètres de filaments fongiques, des millions de petits invertébrés. Et leur abondance contraste avec leur discrétion. Ils travaillent sans bruit, amortissent les chocs climatiques en stockant le carbone ou en filtrant l’eau de pluie, et soutiennent la croissance des plantes ornementales ou potagères par les nutriments qu’ils leur apportent. « Nous avons sous nos pieds plusieurs tonnes de carbone vivant ! », s’exclame le chercheur.
Les plus discrets de ces organismes sont sans conteste les nématodes. Certaines espèces sont vendues comme moyens de lutte biologique contre les limaces, quand d’autres s’attaquent aux légumes-racines et tubercules. « Mais attention, seule une fraction parasite les plantes sur les quelque 25.000 espèces recensées – un chiffre probablement sous-estimé quand on sait que 80 % des organismes pluricellulaires sur Terre sont des nématodes », détaille Cécile Villenave, chercheuse spécialiste de ces minuscules vers ronds, devenue consultante en agronomie. Les autres nématodes, dit « libres », jouent un rôle crucial dans l’équilibre biologique. Certains se nourrissent de bactéries, d’autres de champignons, d’autres encore mangent aussi des petits animaux, dont, d’ailleurs, des… nématodes.
Les nématodes, ici observés en micrographie par contraste interférentiel différentiel (DIC), constitueraient 80% des organismes pluricellulaires terrestres. Un seul mètre carré de sol peut en abriter plusieurs millions. Crédit : SPL/SUCRÉ SALÉ
Toutes ces espèces ont une grande place dans le réseau trophique. Lorsque les nématodes ingèrent des bactéries, ils libèrent une grande quantité d’azote sous forme minérale, utilisable par les plantes. Dans les 10 à 15 centimètres sous la surface – là où ils vivent en majorité -, un seul mètre carré de sol peut en abriter plusieurs millions. Ces animaux translucides mesurent entre 0,5 et 3 millimètres de long pour à peine une dizaine de microns de diamètre. Invisibles à l’œil nu dans la terre, où ils ondulent dans les films d’eau qui entourent les particules du sol, on peut les apercevoir en laboratoire, quand on les extrait du sol par « élutriation », une méthode de séparation des particules par gradient de densité. Contrairement aux bactéries et champignons que l’on identifie par séquençage ADN, les nématodes s’observent directement au microscope. Le travail d’identification demande une expertise pointue, heureusement aidée aujourd’hui par des IA à partir de photos microscopiques.
Comme ils sont d’excellents indicateurs de la santé du sol, des indices basés sur la composition des populations sont développés depuis les années 1990. Leur grande diversité est gage de résilience : « Si une perturbation détruit certaines espèces, d’autres pourront assurer leurs fonctions, car plusieurs espèces occupent souvent la même niche et assument le même rôle », souligne la chercheuse.
Dans la recherche sur le fonctionnement des sols, chaque laboratoire se concentre sur un maillon particulier de cette biodiversité souterraine. À chacun son taxon ! Cécile Villenave collabore ainsi avec d’autres chercheurs : des spécialistes des tardigrades, ces « mignons » micro-organismes, présents plutôt dans les mousses, qui contribuent à la minéralisation des nutriments (azote, phosphore) en consommant des microbes ; ou bien des rotifères, des animaux majoritairement aquatiques que l’on retrouve dans les sols humides, qui filtrent de grands volumes d’eau interstitielle ; ou encore des collemboles, ces petits arthropodes sauteurs mesurant entre à peine plus de 0 millimètre et 4 millimètres, et qui font partie du même groupe que les acariens.
Crédit : PHILIPPE PUISEUX
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Ultra-répandus, les collemboles s’adaptent depuis 400 millions d’années
Jérôme Cortet, écologue à l’université de Montpellier Paul-Valéry, étudie les collemboles de près : des animaux ultra-répandus, présents dans tous les types de sols, à toutes les latitudes et toutes les altitudes. « Ils sont aussi extrêmement anciens, à peu près 400 millions d’années ! précise le spécialiste. Une longévité évolutive qui en dit long sur leur capacité d’adaptation et leur rôle clé dans les écosystèmes terrestres ! » On peut les voir à l’œil nu se faufiler entre les agrégats de terre et les débris de feuilles, ou sauter à la surface du sol grâce à leur appendice abdominal, la furca, qui agit comme un ressort.
Leur régime alimentaire les place au cœur du recyclage du vivant. Ils vivent en effet de la matière organique en décomposition, directement ou via les micro-organismes qui la transforment. Ils circulent dans les petites poches d’air entre les agrégats de sol et contribuent à redistribuer cette matière et disséminer les micro-organismes associés. Sensibles à l’hygrométrie, ils s’enfoncent plus profondément si le sol se dessèche en surface. « Chez certains collemboles, l’adaptation va très loin. C’est le phénomène d »écomorphose’, une transformation qui leur permet de tenir le coup quand le sol devient hostile, notamment lors des périodes sèches. Morphologiquement, des sortes d’épines vont se développer sur le corps, et, physiologiquement, une partie de leur eau est remplacée par des lipides, ce qui va leur éviter de se dessécher », indique le chercheur.
Parler des petits habitants du sol sans évoquer les vers de terre serait un affront. Même s’ils sont beaucoup moins nombreux que leurs camarades. Universellement reconnus pour leurs bienfaits, ils sont partout dans le sol et organisent l’espace. Trois grands groupes se distinguent. Les épigés – rouge-brun, de moins de 5 centimètres – vivent en surface et consomment les débris végétaux frais. Un peu plus grands, les endogés, plus pâles, creusent des galeries horizontales dans les premiers centimètres du sol. Les anéciques – lombrics communs – sont les plus longs, entre 10 et 40 centimètres. Ils forent des galeries verticales jusqu’à plus d’un mètre et remontent la nuit pour entraîner des feuilles dans leurs terriers. À eux seuls, ils brassent plusieurs dizaines de tonnes de terre par hectare et par an. Ils aèrent, drainent, structurent. Leurs turricules (comme des petites crottes de terre) enrichissent le sol en éléments assimilables. D’autres vers fins, longs et blanchâtres, les enchytréides, grouillent dans les milieux humides.
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La taupe, un indicateur de sols en bonne santé et de vers de terre en nombre
Le tableau ne serait pas complet, voire totalement inexistant, si l’on écartait les bactéries et les champignons. Sans ces êtres vivants, certes beaucoup moins différenciés, la vie du sol n’existerait tout simplement pas. « La lignine et la cellulose, qui représentent 90 % de la masse sèche des débris végétaux, restent largement inaccessibles aux animaux du sol, explique Marc-André Selosse, professeur au Muséum national d’histoire naturelle. Ils ont besoin des champignons, qui attaquent la première et libèrent la seconde. Celle-ci est plus facilement assimilée par des bactéries ; et les animaux digèrent surtout les micro-organismes qui pullulent sur les débris végétaux. » À l’échelle microscopique, bactéries, champignons, protozoaires colonisent chaque interstice, et composent une communauté dense et complexe.
Les bactéries décomposent les résidus simples, fixent parfois l’azote atmosphérique, transforment l’ammonium en nitrates. Les champignons déploient sur des mètres et des mètres leurs hyphes (filaments constituant leur appareil végétatif), qui s’associent aux racines pour former des mycorhizes : grâce à cette association, les plantes bénéficient des nutriments et de l’eau apportés par les champignons, qui en retour en reçoivent des sucres. Les protozoaires et les nématodes bactériophages régulent ces populations en les mangeant et, au passage, en libèrent des nutriments. Ce microbiote constitue le véritable moteur biochimique du sol.
Cette richesse attire aussi des prédateurs, comme les taupes qui constituent « un indicateur des sols en bonne santé, et de la présence de vers de terre en nombre » , note le chercheur, tout en mettant en garde contre l’utilisation de produits chimiques. Mieux vaut accepter quelques taupinières ou des solutions douces comme les dispositifs sonores, surtout dans un jardin « un peu spontané » où ces monticules peuvent « faire partie du décor », souligne-t-il.
Si la biodiversité du sol n’est pas visible spontanément, notre nez sait bien reconnaître son odeur, celle, caractéristique, de la terre lorsqu’il pleut l’été sur un sol chaud et sec, ou bien que l’on passe à côté d’un champ fraîchement labouré. « C’est celle d’une molécule volatile, la géosmine, synthétisée par les bactéries du sol », explique Marc-André Selosse. Pour ce naturaliste, un sol de jardin est avant tout un milieu « extrêmement vivant ». Les bactéries, premier maillon de la chaîne trophique, étant essentielles pour préserver la biodiversité des sols, pierre angulaire du fonctionnement des écosystèmes.
Biodiversité du sol : la preuve par le slip
Pour savoir si le sol de votre jardin grouille de vie ou non, nul besoin d’un laboratoire high-tech : un slip suffit, pour peu qu’il soit en coton, bio si possible. « Enterrez-le deux mois à une profondeur de 10 centimètres sous terre : plus le slip sera dégradé, plus le sol sera en bonne santé » , explique Anne-Maïmiti Dulaurent, chercheuse en écologie animale et agroécologie à l’école d’ingénieurs UniLaSalle. Une méthode diffusée dans les années 2010 par des agriculteurs engagés dans la préservation des sols, qui comparaient des slips plus ou moins « mangés » par les micro-organismes selon les pratiques culturales. Une approche plus visuelle que scientifique. Les petits habitants du sol n’aiment pas trop la lumière, la chaleur ou le sec. Pour les préserver, trois règles s’imposent : garder un couvert végétal ou pailler, ne pas trop travailler le sol pour éviter de détruire le microbiote, et lui apporter suffisamment de matière organique. En laissant œuvrer bactéries, vers de terre et champignons, le jardinier devient un allié d’une biodiversité invisible mais décisive pour la santé du jardin.
« Décompacter le sol sans le détruire » , c’est ce que préconise Apolline Auclerc, biologiste des sols à l’université de Lorraine. Elle a développé l’outil JardiBiodiv, une interface de recherche qui permet au jardinier amateur d’inventorier la biodiversité de son jardin. Son message est simple : « observer, comprendre, et laisser faire la nature autant que possible ». Quant aux apports proposés par les jardineries : point trop n’en faut ! « Les vers vendus pour l’agriculture ou la pêche ne sont pas adaptés. Animaux d’élevage, ils ne sont pas assez musclés pour creuser des galeries », précise la chercheuse. Les solutions sont ailleurs, dans les principes d’un jardinage respectueux du vivant. Ainsi, tout ce qui peut rendre le sol plus aéré et poreux est intéressant. Comme le biochar, une matière organique poreuse issue de la pyrolyse du bois, qui peut constituer un habitat pour les micro-organismes, tout en contribuant à garder l’eau dans le sol.
Mais au-delà de sa parcelle, il s’agit de vérifier la continuité écologique. Apolline Auclerc évoque une personne qui, lors d’une conférence, s’étonnait qu’il n’y ait pas de vers de terre dans son jardin malgré tous ses efforts. Alors que celui-ci était entouré d’un mur en béton, véritable barrière pour la biodiversité. On comprend alors mieux l’importance des corridors et autres coulées vertes.
Source:
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