Cartes globales des vers nématodes du sol

Le changement climatique affecte la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes du monde entier. Les organismes du sol constituent un élément essentiel de la biodiversité terrestre et contribuent au bien-être humain en apportant une contribution dans des domaines tels que la sécurité alimentaire, la purification de l'eau et le stockage du carbone.^,. Cependant, il y a une incertitude sur la façon dont la dynamique de la biodiversité des sols changera à l'avenir à la suite de l'intensification de l'agriculture et des modifications du climat et de l'utilisation des terres.. Ceci est alarmant, étant donné les lacunes substantielles dans les connaissances actuelles sur la répartition mondiale de la biodiversité des sols.^,. De vastes ensembles de données mondiales sur les microorganismes et les champignons du sol sont disponibles et ont été générés à l'aide d'approches basées sur l'ADN.^,. Cependant, aucune évaluation quantitative des animaux du sol n'a été entreprise à l'échelle mondiale. , van den Hoogen et al. Maintenant, comblez cette lacune en présentant l’ensemble de données le plus complet sur les vers du nématode vivant dans le sol signalé à ce jour.

Les vers nématodes sont minuscules (pas plus de 10 millimètres de long), des vers ronds transparents qui vivent dans des couches d'eau dans le sol (Fig. 1). Ils constituent un sujet utile pour l’étude de la biodiversité des sols car ils sont très répandus – leur nombre peut souvent dépasser 1 million d’individus par mètre carré de sol.. Les nématodes représentent environ 80% de tous les animaux multicellulaires sur Terre.^,et jouent un rôle majeur dans de nombreux écosystèmes. Dans certains cas, ils ont un effet négatif, par exemple, certains nématodes sont des phytoravageurs pouvant causer des pertes dévastatrices pour les rendements des cultures mondiales. En revanche, d'autres types peuvent stimuler la croissance des plantes en stimulant le cycle des nutriments^,.

Van den Hoogen et ses collègues ont rassemblé des données sur 6 759 échantillons de sol prélevés dans la couche supérieure de différents écosystèmes et de tous les continents. Les auteurs ont analysé les données pour déterminer le nombre et les types de nématodes présents (en utilisant la microscopie, ces regroupements ont été réalisés sur la base du type d’aliment mangé par un nématode donné, tel que des plantes ou des champignons.^,). Les communautés de nématodes du sol varient considérablement sur de petites échelles spatiales, ce qui rend difficile l'utilisation d'observations prises à un endroit particulier pour estimer la population mondiale de nématodes. Pour surmonter ce problème, les auteurs ont utilisé une approche d'apprentissage automatique pour analyser les données publiées et non publiées afin de prédire les profils globaux de nématodes et de générer ainsi des cartes au niveau mondial de l'abondance et de la biomasse des nématodes. Les auteurs estiment que 4,4 × 10²⁰ Les nématodes habitent la couche supérieure du sol dans le monde, un nombre incroyablement grand et comparable en nombre au nombre d'étoiles estimé dans l'univers observable.

La biodiversité des vertébrés, des invertébrés et des plantes diminue de l’équateur aux pôles, et de nombreux mécanismes possibles sous-tendant cette tendance ont été examinés.. En revanche, van den Hoogen et ses collègues signalent le schéma opposé pour les nématodes: l'abondance et la biomasse les plus élevées – indicateurs de la biodiversité – se rencontrent dans les forêts boréales (telles que les forêts de conifères dans les paysages enneigés) et les régions de toundra (plaines froides sans croissance arboricole). Cette découverte remet donc en cause la vision actuelle du modèle de distribution mondiale de la diversité animale. Les données des auteurs suggèrent plutôt que les schémas de distribution mondiaux des animaux du sol sont plus similaires à ceux des microbes vivant dans le sol.^,.

Van den Hoogen et ses collègues présentent également des estimations globales de la quantité de carbone stockée dans les corps de nématodes, ainsi que des estimations de l'activité métabolique des nématodes. Les projections des auteurs indiquent que le métabolisme des nématodes émet l'équivalent de 15% des émissions de carbone actuelles provenant des combustibles fossiles. Cette découverte a des implications importantes pour notre compréhension des cycles mondiaux du carbone et des rétroactions potentielles qui pourraient influer sur le changement climatique, étant donné que, jusqu'à présent, les animaux du sol ont été négligés dans les modèles de carbone.

Les résultats présentés par van den Hoogen et ses collègues suggèrent que les nématodes sont abondants dans des régions du monde susceptibles de subir un changement climatique important, telles que les régions boréales et de la toundra. Les auteurs soulignent les menaces potentielles pesant sur ces organismes et sur les processus qu’ils affectent dans un monde en mutation. Un réchauffement climatique pourrait entraîner une diminution de l'abondance des nématodes, ce qui aurait des effets en retour inconnus sur les émissions de gaz à effet de serre du sol et sur d'autres processus écosystémiques, tels que l'infection des plantes par des organismes nuisibles. Il sera essentiel de mieux comprendre les facteurs qui influent sur les autres animaux du sol, tels que les fourmis et les vers de terre, qui modulent l'environnement pour les organismes plus petits, notamment les nématodes.. Cela nécessitera un échantillonnage global exhaustif et une surveillance au fil du temps.

Bien que les développements actuels, y compris cette étude de van den Hoogen et ses collègues, et d’autres études^,, éclairer sur l’état, les processus et les fonctions de la biodiversité des sols, ces données pourraient ne pas élucider les conséquences des changements mondiaux actuels et prévus. Par conséquent, au-delà du tracé de cartes mondiales de la biodiversité des sols, il sera essentiel de comprendre les effets directs et indirects que les facteurs qui induiront le changement planétaire auront sur les communautés et les écosystèmes des sols à l’avenir. Il sera également important de savoir si ces effets varient selon les types d'écosystème, les conditions du sol et l'approche de gestion des terres. Une meilleure compréhension de la dynamique de la biodiversité des sols pourrait fournir aux chercheurs et aux décideurs les connaissances nécessaires pour déterminer le degré de vulnérabilité des animaux dans les communautés de sols et permettre ainsi l'élaboration de stratégies de conservation efficaces de la biodiversité des sols..

Les progrès réalisés au cours des dernières décennies ont conduit à la mise au point de modèles informatiques prédictifs pouvant être utilisés pour mieux éclairer les décisions politiques. De nombreux documents politiques et stratégiques actuels incluent déjà une forme de modélisation prédictive permettant de faire des projections en connaissance de cause sur les futurs possibles en matière écologique, environnementale, sociale et économique.. Pourtant, dans la plupart des projections à grande échelle concernant l'écologie ou la durabilité, le rôle des sols et des communautés de sols a été absent. Par exemple, la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques, qui fait partie des Nations Unies, a produit un rapport mondial sur les menaces à la biodiversité et les tendances de la biodiversité, qui n'incluait pas une seule mention des organismes vivant dans le sol. section de résuméet seulement quelques mentions éparses de ces organismes dans le document principal. Il serait donc clairement utile d’avoir plus d’informations sur la dynamique attendue de la biodiversité des sols dans des scénarios de changement global.

Dans le contexte des efforts internationaux pour lutter contre le changement climatique, tels que l'accord de Pariset compte tenu du fait que les objectifs de 2020 pour la biodiversité, connus sous le nom d'Aichi, n'ont pas été atteints, l’absence de l’un des éléments les plus dominants de la diversité terrestre dans le discours scientifique et politique ne contribuera probablement qu’à la détérioration de la biodiversité des sols, avec des conséquences imprévisibles pour la durabilité des écosystèmes. Cette question est encore plus cruciale, étant donné que des initiatives telles que la poussée en faveur de la restauration mondiale des forêts entraîner des changements substantiels dans les communautés de nématodes de l’hémisphère Nord. Les travaux de Van den Hoogen et de ses collègues constituent un pas urgent dans la bonne direction et constituent une base sur laquelle développer une compréhension plus profonde des futurs écosystèmes terrestres.