Dans les zones fréquemment inondées, les communautés microbiennes doivent s'adapter à des cycles secs-humides répétés. Les stratégies métaboliques les aident à survivre, mais ces stratégies peuvent également influencer le cycle des éléments nutritifs et les émissions atmosphériques des sols et des sédiments. Une équipe internationale de scientifiques a examiné les sols des rizières pour comprendre le fonctionnement des communautés microbiennes pendant les inondations. Leurs travaux suggèrent d'analyser le carbone que les microbes extraits de l'eau peuvent s'avérer essentiels pour comprendre et modéliser ces communautés importantes.

Le fonctionnement des microbes dans les sols souvent inondés a de profonds impacts sur la production agricole, en partie parce qu'ils peuvent fournir des éléments nutritifs aux plantes et stabiliser ou libérer des émissions atmosphériques des sols. Comprendre le fonctionnement des communautés microbiennes dans les sols—avant, pendant, et après les inondations, peut aider les scientifiques à mieux modéliser et promouvoir des changements bénéfiques dans ces communautés.

Pour comprendre comment l'activité microbienne variait en réponse aux inondations, les scientifiques ont étudié trois types de matière organique que l'on trouve couramment dans trois types de sols de rizières :la paille de riz séchée, paille de riz carbonisée, et le fumier de bétail. Les membres de l'équipe venaient du Laboratoire national des accélérateurs SLAC ; Université de Stanford; Université suédoise des sciences agricoles ; Université de Californie, Bord de rivière ; et EMSL, le Laboratoire des sciences moléculaires de l'environnement, une installation utilisateur de l'Office of Science du département de l'Énergie des États-Unis. Alors que d'autres études ont utilisé une approche similaire pour examiner les les sols des hautes terres et les composés carbonés simples, ou des micro-organismes isolés, aucun n'a examiné toute la complexité du sol naturel et des substrats carbonés pendant la transition des conditions sèches aux conditions inondées. L'équipe a utilisé le spectromètre de masse à résonance cyclotron ionique à transformation de Fourier de l'EMSL pour analyser le carbone dissous, puis a observé l'évolution du fonctionnement microbien. Ces expériences pionnières ont produit des résultats surprenants.

Non seulement les chercheurs ont-ils pu mieux comprendre comment les microbes respiraient et obtenaient de l'énergie lors d'inondations, mais ils ont découvert qu'une concentration sur le carbone extractible par l'eau était suffisante pour prédire les taux de respiration microbienne à partir de diverses stratégies métaboliques. Bien que des études plus approfondies soient importantes pour révéler les fonctions sous-jacentes, les connaissances acquises grâce à cette étude donnent aux scientifiques un indicateur pour commencer à modéliser ces interactions complexes.