Stage M2 – Effet du réchauffement sur l’efficience métabolique des communautés microbiennes des horizons superficiels et profonds d’un sol de prairie
Laboratoire d’accueil : UMR 1222 Eco&Sols, Bâtiment 12, 2 place Pierre Viala 34060 Montpellier
Encadrement : Gabin Piton (gabin.piton@inrae.fr) et Isabelle Bertrand (isabelle. bertrand@inrae.fr)
Période de stage : 6 mois gratifiés à partir de janvier-février 2025.
Contexte et Objectif du stage
L’activité métabolique des communautés microbiennes du sol relâche plus de CO2 dans l’atmosphère que la consommation anthropique d’énergie fossile (Gougoulias et al. 2014). Ce flux naturel est central dans la balance carbonée des sols et détermine leur fonction de source de C ou de puit par accumulation et stabilisation du C, d’origine végétale, dans la matière organique du sol (He et al. 2024). L’efficience d’utilisation du C par les microorganismes (CUE) représente le partitionnement du C assimilé par les microbes entre respiration (source de CO2) et production de biomasse microbienne (puit de C). La réponse de ce paramètre clé du cycle du C au réchauffement est une question importante car une diminution de cette efficience pourrait induire une augmentation de la fonction source de CO2 des sols et donc accélérer d’autant plus le réchauffement (Allison et al. 2010). Cependant, les études évaluant cette réponse pour les communautés microbiennes des sols présentes dans les horizons profonds (sous la couche de labour), reste très limitées (Zhang et al. 2023). De plus, la CUE durant la décomposition des racines à différentes profondeurs dans un profil de sol, et sa réponse au réchauffement, n’ont pas encore été étudiées.
Ce stage de M2 visera à évaluer la réponse au réchauffement de la CUE des communautés microbiennes superficielles et profondes (jusqu’à 90cm) à différent stade de décomposition d’une litière racinaire. Ces litières ont été mises à décomposer dans un dispositif au champs de réchauffement de +4°C de l’ensemble du profil de sol, sur des parcelles de prairies du site INRAE de Lusignan (SOERE ACBB). La mission du/de la stagiaire à Montpellier sera de mobiliser sur ces échantillons, une méthode de pointe de mesure de la CUE basée sur l’assimilation d’isotope stable (H2O-18O) dans l’ADN microbien (Spohn et al. 2016). Il ou elle sera responsable d’expérimentation d’incubation de ces sols et sera formé à différentes techniques mobilisées dans cette méthode (incubation avec des isotopes stables (H2O-18O), analyse de gaz par micro-GC, mesure de la biomasse microbienne, analyseur TOC/TN, extraction, purification et quantification d’ADN). Il ou elle devra ensuite traiter les résultats, réaliser une analyse statistique et contribuera à leur interprétation en interaction avec les collaborateurs du projet.
Ce stage s’intègre dans le projet ANR SoilWarm (“How will warming-induced changes of the whole-soil affect soil biota interactions: implications for CNP cycling”, coordination Abad Chabi, UMR ECOSYS).
Profil souhaité :
-Etudiant ou étudiante en M2 ou équivalent dans les domaines de l’écologie, l’agronomie ou la microbiologie
-Intérêt pour le fonctionnement des sols, la dynamique du C et la microbiologie des sols
-Aptitude pour le travail en laboratoire et l’analyse de données
-Capacité de travail en autonomie
Candidature :
Envoyer un CV et une lettre de motivation avant le 20 Novembre 2024 à Gabin Piton (gabin.piton@inrae.fr) et Isabelle Bertrand (isabelle. bertrand@inrae.fr). Une lettre de recommandation d’un précédent encadrant peut également venir appuyer le dossier.
Références
Allison, S. D., M. D. Wallenstein, and M. A. Bradford. 2010. Soil-carbon response to warming dependent on microbial physiology. Nature Geoscience 3:336–340.
Gougoulias, C., J. M. Clark, and L. J. Shaw. 2014. The role of soil microbes in the global carbon cycle: tracking the below-ground microbial processing of plant-derived carbon for manipulating carbon dynamics in agricultural systems. Journal of the Science of Food and Agriculture 94:2362–2371.
He, X., E. Abs, S. D. Allison, F. Tao, Y. Huang, S. Manzoni, R. Abramoff, E. Bruni, S. P. Bowring, A. Chakrawal, and others. 2024. Emerging multiscale insights on microbial carbon use efficiency in the land carbon cycle. Nature Communications 15:8010.
Spohn, M., K. Klaus, W. Wanek, and A. Richter. 2016. Microbial carbon use efficiency and biomass turnover times depending on soil depth–Implications for carbon cycling. Soil Biology and Biochemistry 96:74–81.
Zhang, Q., W. Qin, J. Feng, X. Li, Z. Zhang, J.-S. He, J. P. Schimel, and B. Zhu. 2023. Whole-soil-profile warming does not change microbial carbon use efficiency in surface and deep soils. Proceedings of the National Academy of Sciences 120:e2302190120.
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