CAMMiSolE

Bactéries et champignons, alliés des agriculteurs en Afrique subsaharienne

À Madagascar comme en Afrique de l’Ouest, l’agriculture vivrière est un moyen de subsistance largement répandu. Or, les plantes cultivées bénéficient de la présence des microorganismes du sol qui dégradent et minéralisent la matière organique. Le projet CAMMiSolE apporte des connaissances sur le lien entre la biodiversité du sol et les services écosystémiques (recyclage des nutriments et stockage de carbone) en fonction des pratiques agricoles, et sur l’influence potentielle des changements climatiques.

Contexte

En Afrique subsaharienne, la vie de millions d’habitants repose sur l’agriculture. Les plantes qu’ils cultivent dépendent de la dégradation et de la minéralisation de la matière organique par les microorganismes du sol. Or, le lien entre la biodiversité du sol et les services écosystémiques (recyclage des nutriments et stockage de carbone) est peu connu mais menacé par les changements climatiques.

Questions

Quelle est l’importance des microorganismes du sol pour les services écosystémiques ? Comment les changements climatiques affecteront-ils la biodiversité du sol et donc ces mécanismes ? Quelles sont les cultures à planter et les techniques agricoles à adopter pour un agriculteur qui voudrait y faire face ?

Méthodes

• Échantillonnage du sol à Madagascar et en Afrique de l’Ouest ;
• Analyse des échantillons : détermination des caractéristiques physiques et chimiques ;
• Incubation des échantillons et mesure du taux CO₂ pour évaluer la capacité des différents sols à décomposer et minéraliser la matière organique ;
• Utilisation de la PCR pour déterminer la proportion de bactéries, de champignons et de protozoaires, génotypage et séquençage de l’ADN pour inventorier les bactéries et champignons du sol ;
• Jeu sérieux participatif avec 17 agriculteurs pour décrire et reproduire les pratiques agricoles et leur effet sur le fonctionnement des services écosystémiques des sols.

Résultats

• Les deux mécanismes générateurs de priming effect sont reliés à des ensembles fonctionnels de microorganismes distincts, probablement en compétition pour une ressource dont le temps de résidence dépend de la température annuelle ;
• Plus le climat est chaud, plus un nouvel apport en matière organique a tendance à stimuler des microorganismes spécifiques de la décomposition d’une matière organique ancienne ;
• Trois pratiques agricoles peuvent favoriser la fertilité des sols : le non-labour, l’association des céréales (mil, sorgho, riz, mais, etc.) et des légumineuses (pois niébés, arachides, etc.) dans les cultures, et l’apport de compost ;
• Le réchauffement climatique devrait augmenter la vitesse de décomposition de la matière organique. Pour conserver la fertilité des champs, il faudra probablement des apports en compost plus fréquents.

Implications

• Une version simplifiée du modèle servira à réaliser une application sur smartphone pour les agriculteurs, qui leur proposera une rotation et une qualité de matière organique à apporter en une ou plusieurs fois.
• La formation de jeunes chercheurs locaux aux nouvelles disciplines de modélisation et d’écologie moléculaire leur permettra de répondre à des questions inédites qui se posent dans leur pays.
• Au-delà du projet, les modèles pourront être adaptés à d’autres situations et être utilisés pour contribuer à réduire l’empreinte carbone et à restaurer la qualité des sols ailleurs dans le monde.