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BETSIsmallPixBETSI : Traits fonctionnels, biologiques et écologiques, d’invertébrés du sol. Liens espèces/facteurs environnementaux. Réponse des organismes du sol aux facteurs environnementaux et développement de bio-indicateurs

Porteur du projet : Mickaël Hedde, INRA

Quand on change les pratiques de labour, les caractéristiques des vers de terre sont plus diversifiées.
Les vers de terre jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes. Le groupe de travail BETSI a essayé de comprendre comment les propriétés écologiques et biologiques de ces infatigables laboureurs étaient affectées par une modification de leur milieu. Une piste qui avait encore très peu été explorée chez ces organismes.
Rédaction : Mathilde Lagier, journaliste


400 à 800. C’est le nombre de vers de terre que l’on peut trouver en explorant seulement 1 m2 de terre ! Parmi tous les organismes vivant dans le sol, ils ont un rôle crucial en creusant leurs galeries, ils brassent la terre et aèrent le sol, le rendant ainsi plus meuble et favorisant la circulation de l’eau et de l’air. Par leur transit intestinal, ils dégradent la litière des forêts ou les résidus laissés par les cultures, facilitant le travail des microorganismes et entretenant la fertilité du sol ce qui en fait également de précieux alliés des plantes.
Malheureusement les pratiques agricoles actuelles, et notamment le labour intensif, menacent fortement la biodiversité des vers de terre. « Les charrues peuvent tuer les vers en les découpant, le retournement du sol peut aussi enfouir les résidus de cultures privant les vers de nourriture » précise Benjamin Pey, Docteur en sciences agronomiques et membre du groupe BETSI. Des études ont ainsi montré une diminution de 20 à 90 % de la masse totale de lombrics en trois ans lors de la mise en culture d’une prairie. Des méthodes d’agriculture plus douces et plus respectueuses de l’environnement sont en train de se développer comme l’agriculture de conservation*. Les vers de terre semblent profiter pleinement de ces nouvelles techniques puisque l’on constate une augmentation de leur abondance et de leur nombre d’espèces dans les sols cultivés selon ce principe. Mais qu’en est-il des propriétés biologiques et écologiques des vers de terre ? Trouve-t-on plus de gros vers ou plus de petits vers dans un sol très labouré ? Les vers présents dans ces sols mangent-ils la même chose que ceux vivant dans un sol peu travaillé ? Leurs œufs sont-ils plus petits ?

L’étude des propriétés des vers de terre : une approche innovante

La taille des vers, leur masse, leur croissance, leur capacité à se reproduire, ce dont ils se nourrissent, à quelle profondeur du sol ils vivent… Toutes ces propriétés écologiques et biologiques des vers qui contrôlent leur réponse à l’environnement sont appelées des traits fonctionnels. Jusqu’ici, lorsque l’on souhaitait étudier les conséquences d’une modification de l’environnement sur les vers de terre présents dans le sol, on s’intéressait uniquement au nombre d’espèces présentes et à l’abondance des vers dans le sol, avant et après la perturbation. « Le problème de relier un stress comme par exemple le labour à un nombre d’espèces, c’est que chaque espèce peut répondre différemment à ce stress » explique Benjamin Pey. Le concept des traits fonctionnels apparait donc comme un moyen prometteur pour mieux comprendre les mécanismes qui entrainent les réponses des organismes à des perturbations environnementales. Jusqu’à présent, les études basées sur les traits fonctionnels avaient surtout été développées chez les plantes, il restait donc à les appliquer aux vers de terre… Grâce au soutien financier et logistique du CESAB, le groupe de travail BETSI a pu mettre en place une étude basée sur cette approche inédite et prometteuse.

Les auteurs de l’étude ont cherché à savoir si les propriétés écologiques et biologiques des vers de terre retrouvés dans un sol labouré étaient différentes de celles des vers présents dans un sol travaillé en surface ou pas labouré et, surtout, si la diversité de ces traits fonctionnels variait selon l’intensité du travail du sol. Et c’est bien le cas ! Les perturbations du milieu causées par l’intensité du travail du sol diminuent la diversité de traits fonctionnels des vers de terre. Cela signifie que les vers de terre présents dans un sol peu labouré auront tendance à avoir des propriétés biologiques et écologiques différentes, c'est-à-dire à avoir des tailles, des stratégies de reproduction, ou un mode de croissance différents alors que ceux retrouvés dans les sols fortement travaillés auront tous à peu près la même taille et mangeront la même chose. Des études antérieures ont par ailleurs prouvé qu’il existe une relation entre les propriétés des vers de terre comme par exemple ce dont ils se nourrissent et les fonctions qu’ils assurent au sein des écosystèmes comme par exemple l’aération du sol ou la dégradation de la matière organique. Cette étude du groupe de travail BETSI confirme que des systèmes de cultures alternatifs comme l’agriculture de conservation ont bien un impact positif sur les communautés de vers de terre : un travail du sol plus « doux » favorise la diversité de propriétés des vers de terre et donc probablement la diversité des fonctions assurées par les vers au sein de ces écosystèmes. Reste pour les chercheurs de BETSI à déterminer précisément si un écosystème agricole fonctionnera mieux si les vers de terre qui y vivent ont une plus grande diversité fonctionnelle… Ce qui serait un nouvel argument fort en faveur de l’agriculture de conservation.


Encadrés :
L’Agriculture de conservation : Contrairement aux systèmes de cultures intensifs traditionnels, l’agriculture de conservation consiste en un travail minimal du sol. Les espèces cultivées sont plus variées et une couverture végétale permanente est maintenue sur le sol pour empêcher les mauvaises herbes de s’installer, pour prévenir les nuisibles et réduire l’érosion.


Publication : “Reducing tillage in cultivated fields increases earthworm functional diversity”, Pelosi, C., et al. Applied Soil Ecology (2013)