La vie sous nos pieds

Pourquoi discuter de la vie dans le sol dans un blogue sur les rivières, me demanderiez-vous?

Quand on sait que l'eau des rivières vient du ruissellement de surface et des nappes aquifères qui sont sous le sol, c'est facile à comprendre que dans la nature, tout est relié.

Les écosystèmes en santé dépendent les uns des autres pour se maintenir et s'alimenter mutuellement. Quand l'homme aura compris cela, on en sortira tous gagnants.

Voici ma traduction libre d'un texte intéressant écrit par un homme passionné par son sujet.

Le monde caché sous nos pieds.

On sait bien que la biodiversité mondiale est à son déclin. Certains experts disent que nous nous acheminons bien vers la 6e grande extinction et que d'ici 2100, la moitié des espèces de plantes et d'animaux auront disparu.

Malgré cela, l'une des menaces les plus importantes à la biodiversité reçoit très peu d'attention, bien qu'elle est juste ici, sous nos pieds.

Les scientifiques ont trouvé, grâce à des nouvelles techniques d'analyse développées depuis une dizaine d'années, que les vastes étendues de sol est l'un de nos plus grands réservoirs de biodiversité. Il contient presque un tiers de tous les organismes vivants, selon un centre de recherche européen, mais seulement 1% de sa flore microbienne a été identifiée, et les liens entre toute cette variété de vie sont très peu compris.

La terre est la base sur laquelle la maison de la biodiversité mondiale est construite. Sans des écosystèmes robustes dans les sols, la chaîne alimentaire de la planète serait menacée.

Pour mieux comprendre, des scientifiques ont lancé dernièrement ce qu'ils appellent le Global Soil Biodiversity Initiative (lien: http://www.globalsoilbiodiversity.org/ ) afin d'évaluer ce que l'on sait sur la vie dans les sols, déterminer où elle est menacée et mesurer la santé des services essentiels rendus par les écosystèmes du sol.

Ils ne regardent pas seulement le sol dans des paysages éloignés dans des pays étrangers. L'une des études les plus sérieuses se déroule dans le fameux Central Park de New York.

On se concentre sur la vie dans le sol: les microbes, les champignons, les nématodes, les mites et même les gaufres, car ils font tous parti d'une toile d'interdépendances.

Une cuillerée de terre peut contenir des milliards de microbes de 5,000 types différents, des milliers d'espèces de champignons et de protozoaires, de nématodes, de mites et quelques espèces de termites. Comment ces espèces sont liées entre elles est toujours un mystère.

"Il y a une organisation bien rodée sous terre, une usine, avec des animaux terrestres et des microbes, chacun jouant son propre rôle." dit Diana H. Wall, un professeur de biologie à l'université du Colorado qui a étudié la biodiversité des sols en Antartique et au Kansas depuis 2 décennies et qui est la présidente scientifique de l'organisme. "Une feuille tombe d'un arbre, et les vers et les termites les déchirent sans arrêt, et les microbes et les champignons transfèrent les nutriments aux plantes."

Oubliez les mauvaises langues qui dénigrent la terre. Les écosystèmes complexes dans les sols est très évolué et sophistiqué. Ils transforment les déchets organiques en sol. Ils filtrent et nettoient la majorité de l'eau que nous buvons et l'air que nous respirons en retenant la poussière et les pathogènes. Ils jouent un rôle important à régulariser la quantité de dioxyde de carbone qu'il y a dans l'atmosphère. Les sols, avec toute leurs matières organiques, sont le deuxième océan dépositaire du carbone de la planète. Le labourage annuel, l'érosion et les autres mauvaises gestions font relâcher le carbone sous forme de dioxyde de carbone, et empirent les changements climatiques.

La recherche de la dernière décennie a changé un concept clé. Pendant des décennies, les scientifiques croyaient qu'il y avait de tout partout, c'est à dire que les sols étaient pas mal partout pareils sur la planète. Cela s'avère être très faux.

Une étude de 2003 publiée dans la revue scientifique Ecosystems évaluait la biodiversité de presque 5% des sols de l'Amérique étaient à risque d'une extinction complète à cause de l'agriculture et l'urbanisation, bien que cela pourrait être un estimé très conservateur, puisque les sols de la planète étaient encore moins explorés à ce moment-là que maintenant, et les techniques d'étude étaient moins raffinées alors que maintenant.

Ce qui veut dire que des espèces qui jouent un rôle primordial pourraient avoir déjà disparues ou être tout près de l'être. Ce pourquoi l'évaluation des sols sur le globe est un dossier urgent.

Il y a plusieurs menaces à la vie dans la terre. Les méthodes de labours mordernes en sont une, parce qu'elles privent le sol de la matière organique qu'il a besoin pour se nourrir, le laisse sécher et ajoutent des pesticides, des herbicides et de l'azote de synthèse. Sceller le sol avec de l'asphalte et le béton à cause de l'étalement urbain détruit aussi la vie dans la terre, ainsi que la machinerie lourde et la pollution. Même les assauts d'antan comme les pluies acides continuent de nuire à la vie dans la terre en rendant les sols plus acide.

Le problème est mondial. Dans presque la moitié de la surface de l'Afrique, par exemple, le sur-pâturage et l'agriculture intensive ont détruit le topsoil et accéléré la désertification.

Pourtant, il y a très peu de choses aussi essentielles à la vie que la santé de la vie des sols. Notre nourriture commence par les sols. Les plantes sauvages ont besoin de sols en santé pour bien croître, alors que d'autres espèces se nourrissent des feuilles et des graines et des fruits, et les prédateurs se nourrissent de ces animaux végétariens.

La santé du sol peut prévenir la maladie chez les humains. La fièvre de la vallée terrasse le sud-ouest des É.-U. et vient d'un fongus (champignon) qui devient aérien quand la terre se dessèche: c'est à ce moment-là qu'on peut l'inhaler. On la détecte de plus en plus. Les systèmes des sols jouent aussi un rôle qu'on pense primordial, même si on le comprend très peu, dans la propagation du choléra, de la méningite fongique et d'autres maladies qui passent une partie de leur cycle de vie dans la terre.

Des sols en santé détiennent aussi le remède pour d'autres maladies. Des composés d'antibiotiques sont les armes chimiques de microbes des sols qui sont en compétition, et la plupart des antibiotiques que nous utilisons viennent de là. Des scientifiques cherchent les sols à plusieurs endroits maintenant pour trouver une nouvelle classe d'antibiotiques pour combattre les maladies résistantes aux antibiotiques. Qui sait? La réponse se trouve peut-être sous les fontaines et les trottoirs de Central Park!

Des nouvelles technologies qui permettent aux scientifiques d'étudier les gènes des microbes de la terre et suivre les quantités microscopiques du carbone et de l'azote dans leur périple au travers des écosystèmes dans la terre ont aidé beaucoup à comprendre l'écologie des sols. Mais plus les scientifiques en connaissent, plus ils se rendent compte qu'il y en encore beaucoup à apprendre.

Les changements climatiques font compliquer sans doute les menaces à la biodiversité des sols. La sécurité alimentaire est une préoccupation en haut de la liste des priorités. Qu'arrivera-t-il aux récoltes quand la terre se réchauffera? Des petits changements en température et en humidité peuvent avoir des impacts profonds sur les sols, en changeant la composition de la vie dans la terre et les types de plantes qui peuvent y pousser. Nous pourrions ne plus être capable de faire pousser du blé au Kansas, par exemple.

Certaines plantes devraient migrer lentement vers le nord dans des climats plus frais à cause des changements climatiques, mais d'autres pourraient ne pas pouvoir s'adapter aux nouvelles communautés des sols. "Le monde sur terre et le monde sous terre sont liés très étroitement." dit Docteur Wall.

Des scientifiques découvrent aussi qu'un écosystème d'un sol en santé peut maintenir la vie des plantes naturellement, sans intrants chimiques (de synthèse). "Plus la biodiversité du sol est importante, les plantes souffrent de moins de maladies." dit Eric B. Nelson qui étudie l'écologie des sols et des maladies à Cornell. Les insectes aussi sont découragés par la croissance des plantes dans un sol en santé, dit-il.

Que peuvent faire les fermiers et les jardiniers pour protéger leurs sols? Commencer par cultiver sans labourer, dit la Docteur Wall, ce qui veut dire ne pas labourer tous les ans et permettre à la végétation morte de décomposer. Ceux qui jardinent à la maison peuvent faire la même chose. Éviter d'utiliser des produits chimiques synthétiques est aussi important. Ajouter du compost, surtout du compost de vers de terre, peut aider à garder les écosystèmes de la terre plus robustes.

La question commence à recevoir l'attention qu'elle mérite. Le Docteur Wall vient de recevoir le prix Tyler Prize for Environmental Achievement, un prix honorifique qui vient avec $200,000 qu'elle prévoit dédier à sa recherche. "C'est l'heure de gloire pour la biodiversité des sols." it la Docteur Wall.

L'auteur de ces lignes, Jim Robbins, écrit souvent sous la rubrique Science pour le quotidien The New York Times et est l'auteur du livre intitulé "The Man Who Planted Trees."


"The Hidden World Under Our Feet


By Jim Robbins
Published: May 11, 2013

HELENA, Mont.

THE world’s worrisome decline in biodiversity is well known. Some experts say we are well on our way toward the sixth great extinction and that by 2100 half of all the world’s plant and animal species may disappear.

Yet one of the most important threats to biodiversity has received little attention — though it lies under our feet.

Scientists using new analytical techniques over the last decade have found that the world’s ocean of soil is one of our largest reservoirs of biodiversity. It contains almost one-third of all living organisms, according to the European Union’s Joint Research Center, but only about 1 percent of its micro-organisms have been identified, and the relationships among those myriad life-forms is poorly understood.

Soil is the foundation on which the house of terrestrial biodiversity is built. Without robust soil ecosystems, the world’s food web would be in trouble.

To understand more, scientists recently embarked on what they call the Global Soil Biodiversity Initiative to assess what is known about soil life, pinpoint where it is endangered and determine the health of the essential ecosystem services that soil provides.

They are not just looking at soil in remote, far-off landscapes. One of the more intensive studies is taking place in New York’s Central Park.

The focus is on the life that resides in the soil — the microbes, fungi, nematodes, mites and even gophers that make up a complex web of interrelationships.

A teaspoon of soil may have billions of microbes divided among 5,000 different types, thousands of species of fungi and protozoa, nematodes, mites and a couple of termite species. How these and other pieces all fit together is still largely a mystery.

“There’s a teeming organization below ground, a factory, with soil animals and microbes, each with their own role,” said Diana H. Wall, a professor of biology at Colorado State University who has studied soil biodiversity in Antarctica and Kansas over the last two decades and who is the scientific chairwoman of the soil biodiversity initiative. “A leaf falls, and earthworms and termites are constantly ripping and tearing it apart, and microbes and fungi pass the nutrients on to plants.”

Forget the term “dumb as dirt.” The complex soil ecosystem is highly evolved and sophisticated. It processes organic waste into soil. It filters and cleans much of the water we drink and the air we breathe by retaining dust and pathogens. It plays a large role in how much carbon dioxide is in the atmosphere. Soil, with all of its organic matter, is second to the oceans as the largest carbon repository on the planet. Annual plowing, erosion and other mismanagement releases carbon in the form of carbon dioxide, and exacerbates climate change.

The last decade of research has overturned a key concept. For decades there was a saying among soil scientists — “everything is everywhere,” which meant that soil was largely the same across the globe. That has proved to be spectacularly untrue.

A 2003 study in the journal Ecosystems estimated that the biodiversity of nearly 5 percent of the nation’s soil was “in danger of substantial loss, or complete extinction, due to agriculture and urbanization,” though that was most likely a very conservative guess, since the planet’s soil was even more unexplored then than today, and study techniques were far less developed.

That means that species critical to some important functions could have already disappeared or be on their way out. That’s why the global soil assessment is a matter of some urgency.

There are numerous threats to soil life. Modern tillage agriculture is a big one, because it deprives soil life of organic matter it needs for food, allows it to dry out and adds pesticides, herbicides and synthetic nitrogen. Soil “sealing” from the asphalt and concrete of suburban sprawl destroys soil life, as do heavy machinery and pollution. Even long-ago insults like acid rain still take a toll on life in the soil by having made the soil more acidic.

THE problem is global. In nearly half of Africa, for example, overgrazing and intensive agriculture has destroyed topsoil and led to desertification.

Yet few things are more vital than healthy soil life. Our food supply begins in the soil. Wild plants need healthy soil to grow well, so other species can eat the leaves and seeds and fruit, and predators can eat the plant eaters.

Healthy soil can prevent human disease. Valley fever is found in the southwest United States and is caused by a fungus that becomes airborne when soil dries out and is inhaled. It is rapidly increasing. The soil system also plays what is thought to be a key, if poorly understood, role in the spread of cholera, fungal meningitis and other diseases, which live part of their life cycle in the soil.

Healthy soils also hold the cure for some diseases. Antibiotic compounds are the chemical weapons of competing soil microbes, and most of the antibiotics we use came from there. Scientists are searching soil in various places now for a new class of antibiotics to deal with antibiotic-resistant diseases. Who knows, the answer may lie underneath the fountains and sidewalks of Central Park.

New technologies that enable scientists to study the genes of soil microbes and to track microscopic amounts of carbon and nitrogen as they pass through the soil ecosystem have provided leaps in the understanding of soil ecology. But the more scientists learn, the more they realize how little they know.

Global warming will no doubt greatly compound the threats to soil biodiversity. Food security is a big concern. What will happen to crops as the earth gets warmer? Slight changes in temperatures and moisture can have profound impacts on soil, altering the composition of soil life and the types of plants that will grow. We may no longer be able, for example, to grow wheat in Kansas.

Some plants are expected to gradually migrate north to cooler climates as it warms, but others may not be able to adapt to new soil communities. “The world above ground and the world below are very tightly linked,” said Dr. Wall.

Scientists are also discovering that a healthy soil ecosystem may sustain plants naturally, without chemical inputs. “The greater the soil diversity, the fewer diseases that emerge in plants,” said Eric B. Nelson, who studies soil and disease ecology at Cornell. Insects are also deterred by plants grown in healthy soils, he said.

What can farmers and gardeners do to protect their soils? Practice no-till agriculture for one, Dr. Wall said, which means not plowing every year and allowing dead vegetation to decompose. Backyard gardeners can do the same. Avoiding synthetic chemicals is also important. Adding compost, especially worm compost, can help by making soil ecosystems more robust.

The topic is starting to get the attention it deserves. Dr. Wall was just awarded the Tyler Prize for Environmental Achievement, a distinguished prize that comes with $200,000 that she says plans to use for her research. “It’s showtime for soil biodiversity,” Dr. Wall said. "

Jim Robbins is a frequent contributor to the Science section of The New York Times and the author of “The Man Who Planted Trees.”

Link: http://www.nytimes.com/2013/05/12/opinion/sunday/the-hidden-world-of-soil-under-our-feet.html?ref=opinion&_r=0