Dynamique des matières organiques des sols, modèles proposés et relations modèles-organismes

Résumé :

Les modèles de simulations représentent un outil prometteur pour évaluer la dynamique des matières organiques des sols (MOS) à l’aide d’une approche écosystémique. Ils ont le vent en poupe du fait de l’importance des MOS dans les différents cycles biogéochimiques, en lien avec la séquestration du carbone (C), la fertilité des sols et les besoins en eau. Comment prendre en compte la grande diversité des substrats et organismes qui interagissent dans le sol, tout en respectant au mieux le principe de parcimonie nécessaire à la modélisation ? Le présent travail montre que la plupart des modèles référencés depuis 2010 sont constitués de 4 ou 5 compartiments, 65 % d’entre eux proposent l’utilisation d’équations du premier ordre pour décrire les flux de matières entre ces compartiments. Si plus des trois quarts intègrent explicitement la biomasse microbienne exprimée en unités de C (CBM), seulement 18 % confrontent leurs prédictions à des résultats de mesures dont 13 % à des résultats CBM. Si l’analyse place les modèles RothC, Century et Momos comme les plus cités, elle met aussi en évidence la complexité des processus de transformation. A l’exception de versions récentes étendues à des écosystèmes (T&C-BG) et agrosystèmes (Momos), il existe peu de modèles qui font référence au fonctionnement de plusieurs groupes fonctionnels microbiens et à la relation de ceux-ci avec la mésofaune, la macrofaune, le climat et la croissance des plantes. Ceci est probablement dû à la perte de parcimonie de la paramétrisation des systèmes d’équations par rapport à la diversité du vivant et aux résultats disponibles pour les ajustements. Notre étude montre ainsi la nécessité de continuer à tester les différentes propositions en relation avec la collecte de nouvelles données sur les écosystèmes terrestres.