Dynamique de dégradation de la cellulose et du bois sous différents couverts forestiers

National audience; Cette étude a été soutenue par les programmes Biodiversité et IFB visant à mettre en évidence l’effet de la substitution des essences sur le fonctionnement biologique et biogéochimique des écosystèmes forestiers. La biodégradation des litières est un processus clé du fonctionnement des écosystèmes, elle joue un rôle central dans le recyclage des nutriments. En fonction des teneurs relatives en constituants majeurs (cellulose, lignine et hémicellulose) la biodégradation sera plus ou moins efficace et les microorganismes impliqués plus ou moins spécialisés. L’objectif de ce travail était d’étudier et comparer l’activité biologique (le potentiel de biodégradation) sous différents peuplements suite à l’apport de substrats modèles (cellulose et bois). Des sacs en toile à bluter (7 x 7 cm et 5 μm ø) contenant des bûchettes de bois ou de la cellulose ont été disposés dans la litière de jeunes peuplements de hêtre (Fagus sylvatica L.), d’épicéa (Picea abies Karst.), de chêne (Quercus sessiliflora Smith.), de Douglas (Pseudotsuga menziesii Franco.) (30 ans) et sous hêtraie native (150 ans) du site atelier (ORE) de Breuil Chenue dans le Morvan. La dégradation de la cellulose a été suivie sur une période de 10 mois et celle du bois sur 30 mois. Les résultats montrent globalement des cinétiques de décompositions variables d’un peuplement forestier à l’autre. La décomposition de la cellulose s’accompagne d’une forte incorporation d’azote (r = 0.77 p<< 0.0001). Cette décomposition est plus efficace sous la jeune hêtraie et moindre sous la forêt native où sa demi-vie (226 jours) correspond au double de celle sous les jeunes peuplements. En outre, les analyses en composantes principales montrent que les structures de dégradations évoluent différemment dans le temps pour chaque peuplement étudié. Pour le bois, la décomposition est plus efficace sous les jeunes peuplements de hêtre et de chêne. Les échantillons disposés sous épicéa présentent la dégradation la plus lente, avec une demi-vie de 62 mois soit le double de celle des échantillons disposés sous les autres peuplements, ce qui laisse supposer que sous épicéa, les communautés microbiennes seraient moins actives et ou moins spécialisées que sous les autres essences. Le suivi de la diversité des bactéries et champignons impliqués dans la décomposition de ces substrats a également révélé des différences entre essences. Ce travail permet de mettre en évidence la particularité de chaque peuplement en terme de potentiel de dégradation de constituants organiques des litières, après 30 ans de plantation. La décomposition limitée d’un substrat complexe tel que le bois sous épicéa pourrait expliquer en partie l’accumulation de matière organique dans les horizons superficiels de ce peuplement.