Couplé à la transformation et au cyclage des composés carbonés produits par la photosynthèse végétale, la « pompe à carbone microbien » du sol déplace le carbone issu de la synthèse microbienne dans le sol, où il peut se stabiliser par "l'effet enseveli". Le symbole yin-yang représente la façon dont la pompe à carbone microbien est entraînée par les activités contrebalancées de différents groupes fonctionnels microbiens qui, ensemble, entraînent le mouvement du carbone de la végétation au sol. Crédit :Département américain de l'Énergie
Dans le sol, les bactéries et autres microbes sont bien connus pour leur capacité à décomposer les matières organiques, rejetant du carbone dans l'atmosphère. On comprend moins comment les microbes ajoutent des composés carbonés persistants au sol. Les scientifiques ont passé en revue les deux rôles via le concept de « pompe à carbone microbienne ». La pompe est proposée comme un mécanisme permettant d'intégrer comment les activités contrastées de décomposition et de synthèse des microbes, couplées à l'« enfouissement » des résidus microbiens, influencent les niveaux de carbone dans le sol.
La revue offre une nouvelle vision du double rôle que jouent les microbes dans la création et le maintien de sols sains. Les détails sur les fonctions microbiennes dans le sol sont essentiels pour améliorer les modèles informatiques. Ils sont également essentiels pour éclairer les discussions nationales et mondiales sur la durabilité et la vulnérabilité des sols. La santé du sol a un impact sur la croissance des cultures, service d'écosystème, et le climat.
L'équilibre dynamique entre les apports et la décomposition des matières organiques régule le cycle du carbone dans le sol. Les microbes sont largement étudiés en tant que médiateurs majeurs de la décomposition, notamment par les effets de leurs enzymes extracellulaires. L'impact de la croissance et de la mort microbiennes sur la création de composés carbonés du sol est moins étudié. Parce que la biomasse vivante des microbes dans le sol est faible, les contributions microbiennes à la formation de composés carbonés du sol ont été sous-estimées. Mais le cycle de vie rapide des microbes peut produire de grandes quantités de résidus organiques au fil du temps. Même si les résidus microbiens peuvent être intrinsèquement faciles à décomposer, des études récentes suggèrent qu'une partie importante peut être stabilisée dans les sols par des associations physiques et chimiques intimes avec les minéraux du sol.
Les chercheurs ont examiné les rôles métaboliques contrastés que jouent les microbes dans le cycle des composés carbonés du sol (c'est-à-dire, dégradation catabolique et formation anabolique). Le concept de « pompe à carbone microbien » du sol est emprunté à la littérature marine et couplé à « l'effet d'enfouissement » (stabilisation des résidus microbiens via des interactions avec les minéraux du sol) pour créer un cadre permettant de stimuler et d'orienter de nouveaux efforts de recherche ciblés sur le rôle de synthèse microbienne et renouvellement dans la formation de composés carbonés persistants dans les sols.
