Projet de recherche IM/RT/23/ExPoSoils (Action de recherche IM)
L'Arctique et certaines parties de l'Antarctique connaissent des changements climatiques et environnementaux très rapides. Les modèles du système terrestre prévoient en outre une augmentation des températures et une modification des régimes de précipitations au cours du 21e siècle en raison de l'amplification polaire du réchauffement planétaire. On peut s'attendre à ce que ces changements affectent la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes terrestres polaires, mais la résilience de ces habitats et leur vulnérabilité aux changements sont largement inconnues en raison du manque de données provenant de suivis à long terme et d'expériences de terrain approfondies. Ce manque de connaissances a conduit au développement de stations de suivi permanentes et d'expériences sur le terrain dans le cadre de projets et d'initiatives de recherche internationaux tels que SCAR ANTOS et Ant-ICON, et le projet phare Ny-Ålesund Terrestrial Flagship.
ExPoSoils vise à étudier les effets de l'augmentation de la température et de la couverture neigeuse sur la biodiversité et le potentiel fonctionnel génétique des communautés microbiennes dans les déserts polaires et les sols de toundra de l'Arctique et de l'Antarctique, et à renforcer le suivi à long terme des réponses des écosystèmes aux changements climatiques dans ces régions. Des barrières à neige, pour augmenter la couverture neigeuse, et des chambres à toit ouvert (Open Top Chambers), pour augmenter la température du sol, ont été installées il y a 5 ans au Svalbard (Haut-Arctique) et dans les montagnes Sør Rondane (Antarctique de l'Est) et des échantillons de référence ont été prélevés. Plus précisément, les objectifs d'ExPoSoils sont les suivants : (i) développer une base de données intégrée avec des données de séquençage à haut débit de communautés microbiennes provenant de déserts polaires et sols de toundra arctiques et antarctiques, qui diffèrent par leur teneur en eau et d'autres propriétés environnementales; (ii) prédire les trajectoires de ces communautés en réponse aux futurs changements de température et de disponibilité de l'eau en comparant les données provenant des barrières à neige, des chambres ouvertes et des mesures des fonctions clés de l'écosystème (cycle du carbone et de l'azote) entre le début de ces expériences et aujourd'hui ; (iii) utiliser la combinaison de la télédétection et de la télémétrie pour évaluer les effets des changements de température et de disponibilité de l'eau sur les communautés microbiennes et les sols, (iii) utiliser une combinaison de techniques de télédétection et d'observation rapprochée sur le terrain et de séquençage de l'ADN à haut débit pour détecter les changements potentiels dans la présence/l'étendue du tapis microbien et des communautés de croûte biologique, et étudier la diversité et le potentiel fonctionnel des communautés naturelles depuis le début de la surveillance, (iv) isoler, caractériser et préserver "ex situ" les communautés de croûte biologique, (iv) isoler, caractériser et préserver "ex situ" la nouvelle diversité microbienne polaire qui pourrait être menacée par l'augmentation des températures, et (v) établir un site de suivi à long terme en Antarctique et mettre en place un programme de surveillance pour identifier les potentiels futurs changements biologiques et environnementaux dans les sites récemment proposés pour faire partie d’une zone spécialement protégée de l'Antarctique (ASPA) 179 dans les montagnes Sør Rondane.
