Impact of tree diversity and climate change on soil microbial functioning in European forests along a latitudinal gradient

Les microorganismes du sol sont des acteurs principaux des cycles biogeochimiques terrestres car ils sont impliques dans la sequestration du C dans les sols, la fertilite des sols ou l’emission de gaz a effet serre dans l’atmosphere. L’activite de ces microorganismes est fortement influencee par les caracteristiques des communautes des plantes, notamment leur abondance, composition et diversite. Cette influence des plantes est susceptible d’etre modifiee par des consequences du changement climatique comme par exemple des periodes de secheresse qui sont predites d’augmenter en frequence dans l’avenir proche. Lors de cette these, j’ai cherche a comprendre comment le melange des especes d’arbres en interaction avec la secheresse influence le fonctionnement microbien. J’ai compare des communautes d’arbres dominees par une seule espece avec des communautes composees de trois especes dominantes d’arbres dans quatre types de foret le long d’un gradient latitudinal en Europe.Avec differentes mesures d’activites microbiennes telles que l’utilisation de plusieurs substrats carbones ou l’activite de denitrification dans des sols echantillonnes dans ces forets europeennes, j’ai evalue l’impact du melange des especes d’arbres a travers des traits de litiere et de racines absorptives sur le fonctionnement microbien. Des modeles lineaires generaux et des modeles d'equations structurelles ont montre que le fonctionnement microbien n’etait pas systematiquement affecte par le melange des especes d’arbres, mais qu’il existait potentiellement des effets de cascades via la qualite de la litiere et la colonisation des racines par les ectomycorhizes.Avec une experience en microcosme a l’Ecotron Europeen de Montpellier, j’ai teste comment des cycles d’assechement et rehumectation (DRW) repetes affectent la diversite taxonomique et catabolique microbienne ainsi que le fonctionnement microbien, et si ces effets etaient modifies par le melange des especes d’arbres. Malgre une large gamme de types de sol et de forets, j’ai trouve une association robuste entre les forets melangees et i) une resistance plus elevee de la respiration et de l’activite de denitrification microbiennes ainsi que ii) des niveaux de stress des microorganismes du sol plus bas en reponse aux cycles DRW repetes, un scenario amene a devenir plus commun avec le changement climatique actuel.Ces resultats nous renseignent sur les mecanismes de l’impact du melange des especes d’arbres et des cycles de secheresse sur le fonctionnement des communautes microbiennes du sol forestier et suggerent qu’un melange de differentes especes d’arbres pourrait rendre les communautes microbiennes du sol et leur fonctionnement plus resistant face au changement climatique.