Une équipe d'écologistes de la Freie Universität Berlin a étudié le sol et son impact sur les multiples facteurs du changement climatique. L'équipe, dirigé par le Prof. Dr. Matthias Rillig, ont examiné expérimentalement les effets de jusqu'à 10 facteurs de changement climatique en ajoutant au hasard un nombre croissant de ces facteurs. Les résultats sur les fonctions du sol et la biodiversité ont montré des tendances cohérentes avec un nombre croissant de facteurs ajoutés, quels que soient les facteurs. Les résultats donnent un rare aperçu de ce qui pourrait arriver dans le cadre du changement climatique lorsque l'on considère simultanément un large éventail de facteurs :il y a eu des « surprises écologiques, " et il était assez difficile de prédire avec précision les effets lorsque de nombreux facteurs étaient impliqués. L'étude met en évidence le besoin urgent de se concentrer sur les études multifactorielles et apparaît dans le numéro actuel de Science .

Imaginez un sol en ville ou sur un champ agricole :à quoi devra-t-il faire face ? Spécifiquement, combien de facteurs anthropiques vont agir dessus ? Il pourrait y avoir une augmentation de la température, la sécheresse, la présence de microplastique, divers pesticides, métaux lourds, salinité, les dépôts d'azote atmosphérique—un large éventail de facteurs avec différents modes d'action et différents effets. Une telle situation est très difficile à appréhender expérimentalement, car une telle étude aurait un nombre élevé de facteurs correspondants, et toutes les combinaisons de ces facteurs. Par exemple, une expérience examinant l'effet de 10 facteurs en interaction aurait plus de 1000 combinaisons de traitement. De telles expériences ne sont pas possibles en écologie.

Probablement pour cette raison, les écologistes des sols ont jusqu'à présent surtout étudié les effets d'un ou deux facteurs à la fois. "Environ 99% des plus de 1000 articles que nous avons sélectionnés pour cette étude n'ont examiné que les effets d'un ou deux facteurs sur les sols, avec très peu d'expériences examinant plus de facteurs, " explique le Dr Anika Lehmann, membre de l'équipe du professeur Rillig à la Freie Universität Berlin.

Rillig et ses collègues ont ensuite examiné les effets de 10 facteurs de changement climatique dans une expérience en microcosme. D'abord, chaque facteur a été examiné séparément. Ensuite, l'équipe a examiné les effets d'avoir de plus en plus de facteurs inclus en ajoutant au hasard des facteurs de l'ensemble de 10 facteurs. Par ici, ils pourraient demander :quel est l'effet du seul nombre de facteurs, plutôt que ce qu'ils sont réellement ? Les résultats étaient assez surprenants, étant donné le large éventail de facteurs qui ont été utilisés :Pour toutes les réponses mesurées, paramètres liés au stockage du carbone du sol et à la biodiversité des champignons, il y avait une tendance claire avec le nombre de facteurs inclus; cette tendance était un déclin des fonctions du sol et de la biodiversité.

Cela signifie que la direction des effets pourrait être connue simplement en connaissant le nombre de facteurs agissant sur le sol et ses organismes, indépendamment de ce qu'ils étaient réellement. Pour prédire l'effet réel, il était toujours utile de savoir quels facteurs étaient impliqués, et il était très difficile voire impossible de prédire quelles étaient les réponses exactes à mesure qu'un nombre croissant entre en jeu, mais la direction des effets était claire.

"Les conséquences de ces résultats donnent à réfléchir, mais il y a aussi de bonnes nouvelles ici, " explique Rillig. Premièrement, cela signifie que les scientifiques sont actuellement encore assez ignorants de ce qui pourrait réellement arriver avec le changement climatique dans la réalité, avec de plus en plus de facteurs agissant sur les écosystèmes. En outre, il peut y avoir des surprises en réserve :Par exemple, dans l'expérience, les sols sont devenus hydrofuges avec de nombreux facteurs appliqués, quelque chose qui n'était pas du tout évident en examinant les résultats à un seul facteur.

D'autre part, cela pourrait également signifier que tout aide - chaque facteur que nous éliminons ou réduisons aidera potentiellement les sols et les écosystèmes. De plus, certains facteurs sont interdépendants, tels que les facteurs du changement climatique ou les applications de pesticides, ce qui signifie qu'en réduisant certains (via des changements de comportement ou des mesures politiques adaptées), d'autres pourraient être réduits, également. "Ce qui est devenu très clair de notre étude, c'est que nous devons repenser la biologie du changement climatique en nous concentrant sur la multitude de facteurs et leurs interactions, " dit Rillig.