Le réseau d’observation des sols du canton de Fribourg (FRIBO), mené depuis 25 ans (5 cycles d'analyses), mesure la biomasse (biomasse ATP) et l'activité (minéralisation du carbone) microbiennes dans les sols agricoles, correspondant à 3 types d'usage: terres assolées, prairies permanentes et alpages. Des données qualitatives et quantitatives sur les sols et les partiques culturales complètent la base de données de FRIBO. Au cours des 25 ans de suivi, et pour les 3 types d'usage, une baisse de la biomasse microbienne a été constatée alors que la minéralisation du carbone montre des résutats stables.
Plusieurs facteurs sont susceptibles de provoquer une diminution de la biomasse microbienne : changements climatiques (augmentation de la température, augmentation de la fréquence des événements climatiques exceptionnels), pollution, nouveaux pesticides, modifications des pratiques culturales, etc. Un biais analytique (dérive de calibrage, modification de la méthode) est aussi possible. La recherche a inclu des statistiques multivariées explicatives sur les données quantitatives (métaux lourds, granulométrie, éléments nutritifs, taux de matière organique, pH, activité biologique, etc.) et qualitatives, décrivant les sites de prélèvement (type de sol, géologie, SAU, pente, altitude, etc.). Les variables physico-chimiques ont été partagées en 2 groupes: variables agronomiques (liées aux pratiques agricoles) et variables pédologiques (incluant les analyses pédologiques, comme le pH, la granulométrie, la CEC, etc.). L'approche statistique mutlivariée menée dans le cadre du projet MicroFRIBO permet:
- de tester l'existence du découplage entre les données sur la biomasse ATP et la minéralistation du carbone
- compléter les statistiques descriptives menées dans le cadre de FRIBO par des statistiques explicatives
- de mettre en évidence les facteurs pédologiques ou agronomiques expliquant la variabilité de données biologiques (biomasse ATP).
Les résultats d'une 1ere analyse statistique montrent que le type d'utilisation du sol est dominant sur la variabilité des paramètres biologiques analysés durant les 5 cycles. Une 2eme analyse statistique montre que l'activité microbienne est plus influencée par les variables pédologiques dans les alpages alors que le taux de nutriments et oligoéléments domine dans les terres assolées et les prairies permanentes. L'homogénéisation des sols par les pratiques culturales (labour, fumure, etc.) serait la cause de cette différence. Les pratiques culturales ont cependant subi de grandes modifications durant les 5 cycles (25 ans) d'analyses, mais tous les détails de ces pratiques n'ont pas été relevées durant les 25 ans de monitoring. Les paramètres explicatifs récoltés dans le cadre de FRIBO ne permettent pas de mener une analyse plus poussée sur les facteurs responsables des changements observés. Le biais méthodologique, lié à la qualité du laboratoire d'analyse, n'a pas pu être exclu.
Le projet de recherche conclut que:
1. dans le cadre d'un monitoring à long terme, le prélèvement des variables explicatives (Begleitparameter) est un point critique. Pour le monitoring de FRIBO, un certain nombre de variables manque: relevé des pratiques en cours sur l'exploitation, mesure de la profondeur du sol, présence/absence d'hydromorphie et de semelles de labour par exemple.
2. pour des analyses de composants biologiques, il est pratiquement impossible de valider des résultats après 25 ans de stockage des échantillons: des analyses redondantes (par ex. biomasse ATP et extraction par fumigation) menées sur les échantillons frais permettraient d'éliminer un éventuel biais méthodologique.
3. l'analyse de la biomasse microbienne ne rend pas compte de la complexité des interactions au sein de communautés vivantes des sols, avec les facteurs environnementaux et de leur effet sur le fonctionnement des sols agricoles. La structuration des communautés des sols et leur diversité fonctionnelle par approche moléculaire est un complément aux analyses de biomasse microbienne.
