Microbial «Gatekekeeping» du phosphore trouvé au centre d’études explorant 700 000 ans de littoral emblématique
Une nouvelle étude a creusé profondément dans le passé des dunes côtières d’un emplacement emblématique du Queensland dans le but de mieux comprendre comment les processus microscopiques du sol soutiennent certains des paysages les plus biodiverses de la Terre.
Publié dans Géoscience de la naturel’équipe de chercheurs de l’Université de Griffith, de l’Université de Sydney et de l’Université de Stockholm a étudié une séquence de dunes côtières d’âges différents (de 0 à 700 000 ans) dans le parc national de Cooloola près de Rainbow Beach pour comprendre comment les micro-organismes du sol ont fait l’ancien des niveaux de nutriments tels que le phosphore dans le sol à mesure que les dunes.
Le phosphore est un élément essentiel pour tous les êtres vivants. Il joue un rôle crucial dans divers processus physiologiques, notamment le métabolisme énergétique, la formation de la membrane cellulaire et la photosynthèse.
« Nous en savons beaucoup sur les traits que les plantes utilisent pour faire face à la carence en phosphore, mais nous avons peu de connaissances sur la façon dont les microbes du sol y font face », a déclaré le professeur Charles Warren, auteur principal de l’Université de Sydney.
« Ce manque de connaissances a contraint notre capacité à comprendre comment fonctionnent les écosystèmes limités au phosphore. »
L’auteur co-dirigé, le Dr Orpheus Butler, de l’Australian Rivers Institute de Griffith, a déclaré que l’équipe avait constaté que les microbes – tels que les champignons et les bactéries – avaient de très fortes stratégies physiologiques pour faire face aux faibles niveaux de phosphore.
Ces stratégies incluent l’échange de phospholipides membranaires avec des lipides non phosphores et l’accumulation de divers types de graisses microbiennes.
« Notre étude souligne que les microbes du sol utilisent des stratégies sophistiquées pour faire face à la rareté du phosphore, et que ces stratégies façonnent considérablement le fonctionnement des écosystèmes et évoluent sur de longues échelles de temps », a-t-il déclaré.
«Les microbes agissent presque comme des« portiers de phosphore »dans le sol.
«Les plantes et les microbes sont en quelque sorte en concurrence pour le phosphore mais il y a une réciprocité impliquée.
« Les microbes ont besoin que les plantes poussent, car s’il n’y a pas de plantes, il n’y a pas de carbone pour les microbes à manger. Donc, c’est la compétition et la facilitation en même temps. »
Le professeur Warren a déclaré que les résultats de cette étude étaient importants car il a révélé les stratégies générales permettant aux microbes de survivre et de prospérer dans des sols extrêmement pauvres en phosphore.
« Nous avons utilisé un écosystème indigène naturellement pauvre en phosphore pour découvrir les traits qui permettent aux microbes de prospérer sur les sols pauvres, mais les résultats sont également pertinents pour les systèmes agricoles gérés qui se limitent souvent », a-t-il déclaré.
« Les prochaines étapes importantes sont d’appliquer nos connaissances sur les microbes à l’amélioration de la productivité des écosystèmes limités au phosphore. »
Le Dr Butler a déclaré que les sols à faible fertilité soutenaient certains des paysages les plus biodiversaires de la Terre, tels que les forêts tropicales et les arbustes méditerranéens-climat, de sorte que ces résultats ont offert des informations importantes de conservation et de biodiversité sur ce processus microscopique.
« Beaucoup d’écosystèmes dans le monde sont ce que nous appelons Phosphore Limited, ce qui signifie que le phosphore est le nutriment qui limite la croissance du système plus que tout autre nutriment », a-t-il déclaré.
«C’est souvent le cas dans les paysages anciens tels que notre site d’étude dans le parc national de Cooloola, car le phosphore du sol diminue au fil du temps en raison de l’altération des minéraux.
« L’Australie en est un exemple très fort; de nombreux sols australiens sont vraiment épuisés en phosphore. Donc, nous pensons que le phosphore est le maître nutriment qui contrôle beaucoup de choses. Mais dans ces vieux écosystèmes, beaucoup de phosphore dans le sol finissent par être absorbés par les micro-organismes.
« Mais en trouvant des moyens d’utiliser leur phosphore plus efficacement, les microbes libèrent une énorme quantité de phosphore pour les plantes.
« Ainsi, ces résultats ont élargi notre compréhension des écosystèmes terrestres en mettant en évidence une interaction forte mais négligée en cours sous la surface entre les micro-organismes et la trajectoire à long terme du développement des écosystèmes. »