Le fumier de bétail auquel des antibiotiques ont été administrés modifie radicalement la composition bactérienne et fongique du sol environnant, entraînant un dysfonctionnement de l'écosystème, selon une équipe de recherche de Virginia Tech.

L'équipe a analysé des échantillons de sol de 11 fermes laitières aux États-Unis, et a découvert que la quantité de gènes résistants aux antibiotiques était 200 fois plus élevée dans le sol près des tas de fumier que dans le sol qui ne l'était pas.

Par ailleurs, les microbes avec une plus grande résistance aux antibiotiques ont montré des niveaux de stress plus élevés. Leurs conclusions ont été publiées le 29 mars dans le Actes de la Royal Society B .

« Le développement d'une résistance aux antibiotiques peut être un suceur d'énergie pour un micro-organisme, et expliquerait pourquoi nous avons vu des niveaux de stress plus élevés. Nous devons continuer à enquêter sur ce lien possible, " a déclaré l'auteur principal Michael Strickland, professeur adjoint de sciences biologiques au College of Science et chercheur au Global Change Center de Virginia Tech.

Les communautés microbiennes du sol sont importantes pour le maintien des services écosystémiques tels que la régulation du climat, la fertilité des sols, et la production alimentaire. Perturbations, comme l'exposition aux antibiotiques, peuvent avoir des effets marqués sur les microbes du sol et ces services.

L'utilisation d'antibiotiques sur le bétail aux États-Unis est une préoccupation croissante, surtout dans les cas où ils sont utilisés pour prévenir plutôt que traiter spécifiquement la maladie, selon Carl Wepking de Lancaster, Wisconsin, doctorant en sciences biologiques au College of Science et premier auteur de l'article.

Wepking a passé une partie de son enfance dans une ferme de bovins de boucherie, et connaît les défis auxquels les agriculteurs sont confrontés.

« La croissance de la population humaine et la croissance de la classe moyenne mondiale font pression sur les agriculteurs pour qu'ils produisent davantage de produits d'élevage, " dit Wepking, qui est également membre d'Interfaces of Global Change. "Toutefois, l'utilisation d'antibiotiques pour augmenter la production peut avoir un impact négatif sur l'écosystème et les sols agricoles, sans parler de la santé humaine."

Cependant, pour leur projet actuel, financé par l'USDA, Strickland et Wepking se concentreront sur l'impact des antibiotiques sur les communautés du sol. Le projet comporte trois phases, dont l'enquête sur les 11 fermes laitières a été la première. La prochaine étape consistera à échantillonner le sol à Kentland Farm afin de démêler le fumier des effets des antibiotiques sur les microbes du sol. La troisième phase impliquera l'application directe des antibiotiques au sol en laboratoire.

« Alors que les implications pour la santé humaine de l'utilisation généralisée d'antibiotiques sont bien connues, Wepking et al. étudier un autre effet potentiellement important :comment l'exposition aux antibiotiques façonne la communauté microbienne du sol et son fonctionnement, " a déclaré Serita Frey, professeur d'écologie microbienne du sol à l'Université du New Hampshire. "Cette recherche met en évidence que les ajouts d'antibiotiques au sol (par l'application de fumier de bétail) ont le potentiel de modifier la fonction du sol de manière importante, en particulier en ce qui concerne le cycle du carbone."

Parmi les autres auteurs de Virginia Tech sur le papier, citons Brian Badgley, professeur adjoint de sciences environnementales des cultures et des sols au Collège des sciences de l'agriculture et de la vie ; Jeb Barrett, professeur agrégé de sciences biologiques au College of Science; et Katharine Knowlton, professeur de sciences laitières au Collège des sciences de l'agriculture et de la vie.