Outils d'évaluation des menaces pesant sur la biodiversité des sols

Comprendre la biodiversité souterraine

La biodiversité souterraine fait référence à la variété des formes de vie qui existent sous la surface du sol. Cela va des bactéries et des champignons aux insectes, aux vers et aux mammifères. Ces organismes sont essentiels au cycle des nutriments, à la formation du sol et à la croissance des plantes.

Les champignons mycorhiziens: Les héros méconnus

Parmi les habitants du sous-sol, les champignons mycorhiziens sont particulièrement importants. Ces champignons forment des relations symbiotiques avec les racines de ~90% de toutes les espèces de plantes, les aidant à absorber l'eau et les nutriments. En retour, les plantes fournissent aux champignons des sucres et des graisses. Ces partenariats commerciaux sont essentiels pour la santé et la productivité des plantes, mais aussi pour le cycle des nutriments de la Terre.

Cependant, les champignons mycorhiziens, comme de nombreux autres organismes souterrains, sont menacés par la dégradation des sols, le changement climatique, la pollution, la perte d'habitat et les pratiques agricoles. Comprendre ces menaces est la première étape pour les atténuer.

Menaces pour la biodiversité souterraine

Plusieurs facteurs menacent la biodiversité souterraine, qu'il s'agisse d'activités humaines ou de phénomènes naturels. Examinons quelques-unes de ces menaces :

Dégradation des sols

La dégradation des sols est une menace importante pour la biodiversité souterraine. Elle se produit lorsque le sol perd sa fertilité et sa structure en raison d'une utilisation excessive, d'une perturbation physique, d'une contamination chimique (par les pesticides, par exemple) ou de l'érosion. Environ 80 % des terres agricoles de la planète sont touchées par une érosion modérée à sévère. Les sols dégradés constituent un environnement moins hospitalier pour les organismes souterrains, ce qui réduit la biodiversité.

Changement climatique

Les effets du changement climatique sur la biodiversité des sols diffèrent selon les écosystèmes et les organismes du sol. Par exemple, le réchauffement des forêts méditerranéennes pourrait réduire la biodiversité totale des sols, alors que le réchauffement des écosystèmes de la toundra pourrait l'augmenter. De même, certains taxons du sol peuvent prospérer sous les nouveaux climats, tandis que d'autres ne seront pas en mesure d'y faire face et risqueront l'extinction.

Pollution

Les polluants chimiques, tels que les pesticides ou les métaux lourds toxiques provenant des déchets industriels, peuvent avoir des effets dévastateurs sur la biodiversité des sols. Ces substances peuvent modifier l'équilibre chimique du sol ou perturber des voies biologiques essentielles, le rendant ainsi inhospitalier pour de nombreuses espèces du sol. Environ 2 millions de tonnes de pesticides sont appliquées chaque année dans les systèmes de culture.

Perte d'habitat

Pour les champignons mycorhiziens, la perte d'habitat se produit lorsque leur plante hôte en surface meurt ou est remplacée par une nouvelle espèce végétale. Par conséquent, des événements tels que la récolte des cultures, la coupe à blanc des forêts ou l'arrivée d'espèces envahissantes dominantes représentent des événements de perte d'habitat pour les champignons mycorhiziens souterrains. Entre 2000 et 2020, la Terre subira une perte nette de plus de 100 millions d'hectares de couverture forestière, principalement en raison de la déforestation.

Pratiques agricoles

Les pratiques agricoles modernes, telles que la monoculture et l'utilisation excessive d'engrais, peuvent perturber la biodiversité souterraine. Ces pratiques entraînent souvent un déséquilibre des nutriments et un compactage du sol, ce qui peut nuire aux organismes vivant dans le sol.

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Évaluation des menaces pesant sur la biodiversité des sols

Pour protéger les espèces contre l'extinction, il faut comprendre les menaces qui réduisent leur habitat ou nuisent à leur capacité de croissance et de reproduction. Pour protéger la biodiversité souterraine, il est essentiel d'évaluer avec précision les menaces qui pèsent sur elle. Plusieurs outils et méthodes peuvent aider à cette évaluation.

Échantillonnage des sols et analyses chimiques

L'échantillonnage des sols est une méthode fondamentale pour évaluer la biodiversité et la qualité des sols. La réalisation d'analyses de la qualité des sols n'est pas nouvelle : les Romains de l'Antiquité utilisaient diverses mesures du sol pour établir le "solum bonum" ou "bonne terre" dans le cadre de l'évaluation des terres, notamment en goûtant l'amertume des sols viticoles et en pressant des mottes de terre humide pour en tester la cohésion. En prélevant des échantillons de sol et en les analysant en laboratoire, les scientifiques modernes peuvent identifier les niveaux de nutriments, de pollution et de matière organique afin d'évaluer la santé de l'écosystème du sol et de la comparer à l'abondance et à la diversité des organismes du sol.

Séquençage de l'ADN

Le séquençage de l'ADN est un outil puissant pour étudier la biodiversité souterraine. En extrayant l'ADN d'échantillons de sol, les chercheurs peuvent identifier les différentes espèces présentes dans le sol. Cette méthode permet d'obtenir des informations détaillées sur la diversité et l'abondance des organismes du sol, en particulier des microbes tels que les bactéries, les champignons et les virus, qui sont difficiles à distinguer même au microscope. Ces outils de séquençage génétique nous ont permis d'étudier des millions de microbes différents qui sont les moteurs du fonctionnement des sols. Voir cet article sur la manière dont nous utilisons l'ADN environnemental (ADNe) dans nos propres recherches. 

Bioindicateurs

Les sols contiennent un nombre impressionnant d'espèces, ce qui peut rendre difficile la mise en évidence des effets des menaces sur des communautés très diverses. Les bioindicateurs sont des espèces ou des groupes d'espèces spécifiques qui ont un impact important sur la diversité et le fonctionnement de systèmes entiers, fournissant ainsi des informations sur la santé globale d'un écosystème. Certains organismes du sol, tels que les vers de terre et certains champignons, peuvent servir de bioindicateurs de la santé du sol. La surveillance de ces organismes peut aider à évaluer rapidement l'impact des changements environnementaux sur la biodiversité du sol.

Technologie des SIG et de la télédétection

Les progrès des bases de données SIG et de la technologie de télédétection ont permis d'évaluer l'état des écosystèmes à distance. Il existe un catalogue croissant de données spatiales qui peuvent être utilisées pour prévoir les menaces générales pesant sur les écosystèmes, telles que le changement climatique ou l'expansion urbaine. De nouveaux systèmes de surveillance par satellite sont mis en place pour suivre la localisation et les causes de perturbations spécifiques de l'habitat, comme l'abattage des arbres, qui peut gravement dégrader la biodiversité du sol et les avantages vitaux de l'écosystème forestier qui passent par les sols. En utilisant l'imagerie satellitaire et d'autres outils de télédétection, les chercheurs peuvent surveiller les changements dans la couverture du sol, les propriétés du sol et d'autres détails de l'habitat afin de détecter les menaces potentielles pour la biodiversité.

Protéger la biodiversité souterraine

S'il est essentiel d'évaluer les menaces qui pèsent sur la biodiversité des sols, il est tout aussi important de prendre des mesures pour la protéger. Voici quelques stratégies de conservation de la biodiversité souterraine :

Pratiques agricoles durables

L'adoption de pratiques agricoles durables peut réduire de manière significative l'impact sur la biodiversité des sols. Des pratiques telles que la rotation des cultures, la réduction du travail du sol et l'agriculture biologique peuvent contribuer à maintenir la santé des sols et à favoriser la diversité de la vie souterraine.

Lutte contre la pollution

La réduction de la pollution est essentielle pour protéger la biodiversité des sols. On peut y parvenir en minimisant l'utilisation d'engrais chimiques et de pesticides, ainsi qu'en gérant correctement les déchets industriels.

Restauration des sols

La restauration des sols dégradés peut contribuer à raviver la biodiversité souterraine. Des techniques telles que l'ajout de matière organique, la plantation de cultures de couverture et le reboisement de zones avec des espèces indigènes peuvent améliorer la structure du sol et créer un environnement plus hospitalier pour les organismes du sol.

Sensibilisation et éducation du public

La sensibilisation du public à l'importance de la biodiversité des sols est cruciale pour sa conservation. Les programmes d'éducation peuvent aider les individus à comprendre le rôle des organismes du sol et les menaces auxquelles ils sont confrontés, encourageant ainsi des pratiques plus durables.

Conclusion

La biodiversité des sols est vitale pour la santé et la productivité de nos écosystèmes. Cependant, elle est confrontée à de nombreuses menaces liées aux activités humaines et aux changements environnementaux. En utilisant des outils d'évaluation tels que l'échantillonnage des sols, le séquençage de l'ADN et la télédétection, nous pouvons mieux comprendre ces menaces et prendre des mesures pour protéger la biodiversité souterraine. Grâce à des pratiques durables, à la lutte contre la pollution et à la restauration des sols, nous pouvons faire en sorte que la riche diversité de la vie sous nos pieds continue de prospérer.

Protéger la biodiversité souterraine, ce n'est pas seulement préserver l'environnement, c'est aussi assurer l'avenir de notre planète. En valorisant et en sauvegardant la vie cachée sous le sol, nous contribuons à un monde plus sain et plus durable pour les générations futures.