Chercheurs de la KAUST, avec des collègues en Italie et en Grèce, ont analysé le contenu bactérien du sol formé derrière le recul du glacier arctique Midtre Lovénbreen dans l'île de Svalbard, Norvège, l'une des régions habitées les plus septentrionales du monde.

"Les microbes sont le principal facteur responsable de la formation des sols car ils sont la seule forme de vie capable de vivre dans des conditions extrêmes où l'eau et les nutriments sont rares, " explique Marco Fusi, un post-doctorant à la KAUST et l'un des co-auteurs de l'étude. « Leur adaptation à de telles conditions déclenche les mécanismes qui forment le sol, permettre les mousses, et les plantes à s'installer. Le recul des glaciers offre un modèle unique pour étudier comment le sol se forme à partir du substrat rocheux, " il dit.

L'équipe a échantillonné le sol de sept sites exposés par le recul du glacier de huit à plus de 1, il y a 900 ans. Sur chaque site, des échantillons ont été prélevés dans le sol « rhizosphère » qui retient fermement les racines de la plante saxifrage pourpre et dans un sol « en vrac » n'étant pas en contact avec les racines d'une plante visible.

Les chercheurs ont également classé les échantillons de sol en fonction de leur stade de développement :le « sol stérile » représentait les sites qui avaient jusqu'à 43 ans, « sol en développement » provenait de sites âgés de 66 et 106 ans, et les sols matures provenaient des deux sites qui étaient 156 et plus de 1, 900 ans.

"Nous avons montré que la formation du sol n'est pas un processus linéaire qui va avec le temps, " dit Fusi. " Au lieu de cela, il progresse par étapes qui sont déclenchées par des changements induits par des micro-organismes."

Le contenu microbien du sol variait considérablement en fonction de son stade de développement et entre les sols en vrac et de rhizosphère au sein de chaque stade. Les bactéries associées à la fertilité du sol se sont de plus en plus enrichies dans la rhizosphère à mesure que le sol s'est développé. Les communautés bactériennes dans les sols en vrac étaient plus complexes à leurs premiers stades de développement.

"Les microbes améliorent la structure du sol qui détermine une meilleure rétention d'eau et une meilleure disponibilité des nutriments. De cette façon, ils agissent comme des bio-conditionneurs qui contribuent à l'établissement et à la survie des plantes, " dit Fusi. " Les microbes colonisant ces sols arides en développement pourraient représenter un outil prometteur pour protéger l'agriculture et les projets de réhabilitation dans les milieux arides, " il dit.

« Les moraines du glacier du Svalbard représentent un environnement unique où toutes les étapes impliquées dans la formation des sols coexistent en même temps dans un espace restreint, " dit Ramona Marasco, également post-doctorant KAUST et co-auteur.

"Malgré le régime de température très différent du Svalbard par rapport au Moyen-Orient, ces deux environnements font face à des dynamiques et des processus similaires qui sont régis par la rareté de l'eau et une mauvaise rétention de l'eau, " ajoute Marasco. " Notre équipe, dirigé par le professeur Daniele Daffonchio, vise à étudier les processus écologiques et les mécanismes fonctionnels que les micro-organismes mettent en œuvre pour retenir l'eau dans le sol et favoriser l'implantation des plantes. Cela pourrait fournir des indices pour comprendre les processus se produisant lors de la désertification dans les environnements chauds et arides, " elle dit.

L'équipe examine actuellement le rôle des micro-organismes dans le chaud, les sols arides d'Arabie Saoudite et d'Afrique, y compris leur influence sur les plantes cultivées adaptées au désert, comme le palmier dattier. Ils étudient également les micro-organismes qui contribuent à la capacité du sol à retenir l'eau et des systèmes racinaires des plantes à tolérer la sécheresse.