Invariance d’échelles des activités enzymatiques dans les sols

Il est de plus en plus admis que la dynamique du C dans les sols est limitée par l'accès qu'ont les communautés microbiennes aux substrats organiques plutôt que par une récalcitrance intrinsèque de la matière organique ou par une incapacité des communautés microbiennes à décomposer la matière organique disponible. L'accès qu'ont les communautés microbiennes aux substrats organiques peut être régulé par une séparation spatiale entre substrats et décomposeurs ou par des interactions entre substrats et surfaces du sol, tous deux réduisant la probabilité de contact entre décomposeurs et substrats, nécessaire pour la décomposition. Bien que les mesures de la der distribution spatiale des caractéristiques du sol ne soient pas techniquement difficiles à appréhender, leur incorporation dans des modèles prédictifs fait appel à des simulations lourdes, surtout que les sols sont spatialement hétérogènes à plusieurs échelles. De plus, la plupart des études sur la distribution spatiale des activités microbiennes ont été faites à des échelles inappropriées pour comprendre le lien entre distribution spatiale et fonctionnement microbien. Afin de déterminer la distribution spatiale des activités microbiennes à des échelles fines, nous avons mesuré l'activité enzymatique extracellulaire de 6 enzymes dans des agrégats de trois sols de volumes différents. La relation entre les activités et la structure des communautés microbiennes a aussi été mesurée dans des agrégats de 2mm de diamètre. Toutes les activités enzymatiques avaient une distribution agrégée d’échelle invariante. Le degré d'agrégation spatiale des activités était significativement différent selon ces activités enzymatiques, suggérant que les communautés microbiennes utilisent des stratégies spatiales adaptées à l’acquisition de nutriments différents. La phosphatase était plus dispersée, indiquant un investissement plus important de la part des communautés microbiennes dans l'acquisition du P. Les activités associées aux cycles du C et de N fluctuaient en fonction des modes de gestion des sols. Par exemple, une relation négative entre le degré d'agrégation et l'intensité totale a été trouvée dans les deux sols limoneux, suggérant que l'organisation spatiale à une échelle fine peut affecter les cycles biogéochimiques alors qu’aucune relation entre la structure des communautés microbiennes et les activités enzymatiques n'a été observée.  Des relations négatives ont été mises en évidence entre certains taxons et la phosphatase, suggérant que ces taxons libèrent du P par des moyens non-enzymatiques (production d'acide par exemple). Ce type d'étude pourrait faciliter la prise en compte de l'hétérogénéité spatiale dans les modèles.  "