Fiche de révision : Écologie de la faune du sol

📋 Plan du Cours

1. Sol, écosystème et écologie
2. Définition et diversité de la faune
3. Abondance et biomasse animales
4. Classifications de la faune du sol
5. Guildes et domaines fonctionnels
6. Vers de terre et fonctionnement du sol
7. Autres guildes fonctionnelles
8. Valeurs pour les humains

📖 1. Sol, écosystème et écologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Écosystème : Association entre une biocénose et un biotope qui développe un réseau d’échanges d’énergie et de matière permettant le maintien et le développement de la vie (Tansley, 1935).
• Écologie : Étude des relations entre un ou plusieurs organismes et leur environnement, constitué de la biocénose et du biotope.
• Sol : Produit d’altération, de remaniement et d’organisation des couches supérieures de la croûte terrestre sous l’action de la vie, de l’atmosphère et des échanges d’énergie qui s’y manifestent (Aubert & Boulaine, 1980, dans Lozet & Mathieu, 2002).

📝 Points essentiels

• Le sol est hétérogène, organisé, dynamique et ouvert, avec des échanges internes et externes d’énergie et de matière sous forme solide, liquide et gazeuse.

💡 Astuce mémo

Biotope = milieu ; biocénose = vivant

📖 2. Définition et diversité de la faune

🔑 Notions clés & Définitions

• Faune du sol : Ensemble des animaux dont au moins un stade du cycle de vie réside dans le sol (Wolters, 2001).

★ À maîtriser

📌 Les résidents permanents accomplissent leur cycle de vie dans le sol, tandis que les résidents temporaires n’y séjournent que pendant une partie de leur cycle ou utilisent le sol pour construire une structure.

• Environ un quart des espèces animales décrites appartiennent à la faune du sol, majoritairement des insectes et des araignées (Decaëns et al., 2006).

Compléments

• La faune du sol comprend notamment:
  • protozoaires
  • nématodes
  • tardigrades
  • rotifères
  • enchytréides
  • arthropodes
  • mollusques
  • vers de terre
  • certains vertébrés

💡 Astuce mémo

Faune du sol ≠ microorganismes du sol

📖 3. Abondance et biomasse animales

★ À maîtriser

• La faune du sol représente environ 0,08 % de la masse du sol, mais sa biomasse et son abondance restent importantes pour le fonctionnement du sol.

• La biomasse animale moyenne du sol est de 2,5 tonnes par hectare, et la biomasse des vers de terre en prairie atteint environ 1,5 tonne par hectare.

Compléments

• Dans un sol de prairie tempérée, la matière minérale représente 95 % de la masse et la matière organique totale 5 %, dont 85 % de matière organique, 10 % de racines et 5 % d’organismes du sol. — Bachelier, 1978

• En sol tempéré, les vers de terre présentent généralement 50 à 400 individus par mètre carré et une biomasse de 20 à 400 grammes par mètre carré.

📖 4. Classifications de la faune du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Classification morphométrique : Répartition de la faune selon sa taille en microfaune, mésofaune, macrofaune et mégafaune.

★ À maîtriser

• La microfaune vit à l’échelle de l’agrégat et des pores ou films d’eau, la mésofaune à l’échelle de la motte dans les pores d’air, et la macrofaune dans les premiers centimètres ou le profil du sol, où elle peut modifier sa structure.

📌 Les classifications fonctionnelles regroupent les organismes selon leur réponse aux stress ou selon leur contribution au fonctionnement du sol, tandis que les classifications trophiques les regroupent selon leurs préférences alimentaires.

Compléments

• Les méthodes citées comprennent: le tri d’un bloc de sol, l’extraction par chaleur, les pièges Barber, l’extraction à la moutarde pour les vers de terre

💡 Astuce mémo

Taxonomie → taille → fonction → alimentation

📖 5. Guildes et domaines fonctionnels

🔑 Notions clés & Définitions

• Bioturbation : Mouvement de matière dû à l’activité des organismes vivants et constituant un brassage biologique (Gobat et al., 1998).

📝 Points essentiels

• Les cinq domaines fonctionnels sont (Lavelle, 1996, 2001):

  • la détritusphère
  • la drilosphère
  • la porosphère
  • l’agrégatosphère
  • la rhizosphère

• Les principales guildes fonctionnelles sont:

  • les ingénieurs de l’écosystème
  • les détritivores
  • les microprédateurs
  • les macro- et méso-prédateurs

📌 La diversité fonctionnelle correspond au nombre de fonctions ou de guildes représentées, tandis que la redondance fonctionnelle correspond au nombre d’organismes partageant une même fonction.

💡 Astuce mémo

Activités animales → habitats et ressources modifiés → fonctions du sol

📖 6. Vers de terre et fonctionnement du sol

★ À maîtriser

• 🔄 L’activité des vers de terre:

  1. crée des galeries
  2. transporte et mélange la matière
  3. forme des agrégats organo-minéraux
  4. produit des turricules

• Les galeries des vers de terre augmentent la macroporosité, favorisent la percolation et le stockage de l’eau, réduisent le ruissellement et offrent un espace de croissance aux racines.

• Dans les turricules et les parois des galeries, l’activité microbienne transforme la matière organique et produit du CO2, du NH4+ et du NO3-, tandis que la dénitrification en conditions anoxiques peut produire du N2O.

📌 Les vers épigés vivent en surface et consomment la litière, les endogés vivent dans le sol et consomment le sol, tandis que les anéciques construisent des galeries verticales permanentes et consomment le sol et la litière.

• Une revue bibliographique rapporte un effet positif des vers de terre sur la biomasse aérienne des plantes dans 79 % des cas, un effet négatif dans 9 % et aucun effet dans 12 % des cas (Scheu, 2002).

Compléments

• Les vers de terre mesurent en moyenne 5 à 15 cm, peuvent atteindre 75 cm en Europe méridionale et 2 à 3 m en milieu tropical.

💡 Astuce mémo

Un ver creuse des galeries, fabrique des turricules et brasse le sol

📖 7. Autres guildes fonctionnelles

★ À maîtriser

• Les détritivores, comme les cloportes, diplopodes et collemboles, fragmentent la litière par comminution et réalisent un microbrassage dans les premiers centimètres du sol.

• Les microprédateurs comprennent notamment les protozoaires et les nématodes, dont l’excrétion et la mortalité libèrent du NH4+ et contribuent à la régulation des cycles du carbone et de l’azote.

• Les macro- et méso-prédateurs comprennent notamment:

  • certains carabes
  • certaines araignées
  • les chilopodes
  • certains acariens

Compléments

• Les détritivores forment des agrégats holorganiques, activent les microorganismes et participent aux cycles du carbone et de l’azote par leurs fèces et la litière fragmentée.

💡 Astuce mémo

Détritivores fragmentent ; prédateurs régulent ; microprédateurs libèrent des nutriments

📖 8. Valeurs pour les humains

🔑 Notions clés & Définitions

• Valeur instrumentale : Hunter, 1966 — Utilisation effective ou potentielle par les humains, notamment grâce à sa contribution aux fonctions et services écosystémiques.
• Bio-indicateur : Organisme, partie d’un organisme ou communauté d’organismes qui renseigne sur l’état et le fonctionnement d’un écosystème (Bispo et al., 2009).

★ À maîtriser

• Les sols sableux et secs sont défavorables aux vers de terre, tandis que les sols neutres et riches en cations leur sont favorables ; en dessous de pH 3,7, aucun ver de terre n’est observé.

Compléments

• La faune du sol peut indiquer:

  • les contaminations des sols
  • les pratiques culturales
  • les inondations
  • les feux de forêt
  • les systèmes de culture
  • les usages du sol

• Le labour conventionnel réduit l’abondance des vers de terre et les pesticides peuvent réduire la production de leurs galeries, notamment l’imidaclopride (Capowiez et al., 2006).

💡 Astuce mémo

Faune → fonctions du sol → services écosystémiques et bio-indication

📊 Tableaux de synthèse

Classifications de la faune du sol