Le Manuel Pratique du Père Magraine N°6 – Analyser la microfaune de son sol

Votre sol grouille-t-il de vie, ou au contraire, est-il plutôt biologiquement pauvre ? Le Père Magraine vous propose ici d’apprendre à la microfaune présente mais aussi à l’identifier : au final, vous serez capables de « tirer le portrait » du réseau trophique de votre sol !

1 – Avant-propos

2 – Matériel nécessaire

3 – Protocole

4 – Extraire la microfaune de son sol

5 – Observer et identifier la microfaune extraite

6 – Dresser le portrait de la microfaune du sol

7 – Que faire du « portrait » de la microfaune du sol ?

8 – Envie de contribuer ?

9 – Bibliographie

10 – Pour citer ce document

 

 

MPAvantPropos

Nous allons chercher à évaluer ce qu’on appelle la fertilité biologique des sols ! Il s’agit de la richesse (en quantité et en diversité) des organismes vivant dans le sol. Mais à quoi ça peut bien servir ? À plein de choses ! Cela peut nous permettre par exemple de savoir sur quels services écosystémiques on peut compter (certaines espèces rendant tel ou tel service), mais aussi d’avoir une idée plus précise de l’état de notre sol ou encore de prévoir le pullulement de certains ravageurs potentiels ! Pour le dire autrement, cette évaluation nous donnera des pistes pour connaître, nous adapter et améliorer toutes sortes de situations. Nous commencerons ici par observer la micro-faune : pseudoscorpions, acariens, collemboles etc avec l’entonnoir de Berlese, qui tient son nom d’Antonio Berlese, un entomologiste italien !

 

 

Analyser la microfaune de son sol Objet1

  • Un transplantoir ou tout autre objet pour prélever de la terre
  • Une balance
  • Deux bouteilles en plastique (format 1,5 L de préférence)
  • Un cutter
  • Deux caches noirs (papier, carton ou plastique)
  • Une agrafeuse
  • Deux tamis (maille comprise entre 0,2 cm et 0,5 cm) : un filet en tissu ou un morceau de grillage peuvent faire l’affaire. Attention : si vous comptez effectuer un suivi sur plusieurs périodes, pensez à conserver et à utiliser les mêmes tamis !
  • Deux gros élastiques
  • Deux petits pots de verre
  • Deux lampes de bureau (avec ampoules de 10W de préférence pour une extraction précise)
  • Un thermomètre (pour une extraction précise)
  • De l’alcool à 70°
  • Une pince à épiler
  • La fiche de relevé qu’on vous a préparée ici (ou du matériel de prise de notes)
  • Le microscope numérique qu’on vous a appris à construire ou une loupe binoculaire (on peut tout de même observer à l’œil nu mais on manquera beaucoup d’informations)

 

 

MPProtocole

Première étape : identifier une zone biologiquement représentative

C’est peut-être évident, mais mieux vaut le préciser : si vous voulez vous faire une idée de la situation globale de votre sol, mieux vaut choisir un emplacement qui en soit représentatif. Le plus intéressant d’un point de vue agronomique, c’est de s’orienter vers les zones que vous cultivez ! Attention toutefois à ne pas sélectionner d’emplacement situé directement dans la rhizosphère (évitez les zones où s’étendent les racines des plantes) : ces zones, particulièrement concentrées en activité biologique lorsque les conditions sont réunies, peuvent accueillir un réseau trophique qui leur est spécifique et donc non-représentatif. Attention également à choisir un emplacement que vous pouvez considérer comme « définitif » si vous choisissez de suivre l’évolution sur plusieurs années : pour espérer déceler des tendances pertinentes dans l’évolution, il convient de limiter les variables.

Si votre terrain présente de nombreuses disparités, ou si vous souhaitez augmenter la fiabilité des données que vous allez recueillir, n’hésitez pas à choisir plusieurs emplacements à tester.

Seconde étape : prélever et préparer les échantillons

Une fois le(s) emplacement(s) identifié(s), utilisez votre transplantoir pour prélever un échantillon d’abord de litière en incluant les premiers centimètres de terre humique (noire) s’il y en a. Pesez l’échantillon, notez sa masse sur la fiche de relevé (en A1), puis réservez-le dans un récipient. Prélevez ensuite, au même endroit, un échantillon de terre sur 10 cm de profondeur. Pesez l’échantillon, notez sa masse sur la fiche de relevé en A2), puis réservez-le dans un récipient (sans le mélanger au précédent).

Vous voilà prêt.e pour l’évaluation !

Si l’on veut avoir une vision très précise, on peut réaliser l’évaluation suivante à chaque saison, certains organismes n’étant présents dans le sol qu’une certaine partie de l’année. Et si l’on veut effectuer un suivi efficace de l’évolution de la biologie de son sol, il faudra répéter l’évaluation année après année, à la même période, en prenant la même quantité d’échantillons (d’où l’importance de les peser !).

 

 

C'est parti !

Extraire la microfaune de son sol

 

Pour ce faire, nous allons utiliser des entonnoirs de Berlese. Leur fonctionnement est basé sur le comportement des arthropodes et autres larves : il consiste à concentrer la chaleur dans la partie haute du dispositif, ce qui poussera ces petits animaux vers la zone de récolte, plus froide !

Étape 1 – Montage des entonnoirs de Berlese

Analyser la microfaune de son sol Objet2b

1 – Coupez les bouteilles en deux (en deux moitiés à peu près égales en taille) avec le cutter (en pensant à vous protéger !). Profitez-en pour couper les fonds des parties inférieures des bouteilles.

Analyser la microfaune de son sol Objet3

2 – Fixez les caches sur les parties supérieures (avec goulot) des bouteilles découpées : ils constitueront vos entonnoirs.

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3 – Versez de l’alcool dans chacun des petits pots en verre (en prenant toutes les précautions qui s’imposent !).

Pour les besoins de l’expérience et de l’observation future, les organismes seront tués dans l’alcool : ça peut paraître cruel, mais en plus d’être nécessaire pour avoir des données correctes (s’ils sont laissés vivants, les spécimens carnivores dévoreront leurs proies, faussant les résultats), les informations obtenues permettront de comprendre l’état de notre sol et d’adapter nos techniques culturales pour préserver les organismes qui sont toujours en terre et mieux, d’en attirer d’autres.

Si vous avez vraiment du mal avec cette idée, vous pouvez remplacer l’alcool par de l’eau. Cependant, cela va complexifier grandement l’expérience et rendre impossible toute observation précise : il vous faudra surveiller les petits pots constamment (pour être capable de voir les proies des carnivores) et vous ne pourrez pas les identifier (sauf si vous êtes un.e expert.e de l’identification à l’oeil nu !).

Si vous réalisez cette expérience en présence d’enfants : le fait de prélever et de tuer des organismes doit être expliqué aux enfants, et présenté comme un acte qui n’est ni gratuit ni anodin. L’expérience peut être une occasion de discuter de sujets plus globaux comme la méthode scientifique, l’importance de la connaissance ou encore l’éthique. Ainsi il peut être important de chercher les mots pour leur expliquer que ce que l’on fait lors d’une expérience scientifique qui suit un but précis ne détermine pas notre éthique, et que tuer des organismes pour un relevé ne doit pas permettre d’adopter le même comportement dans la vie quotidienne.

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4 – Placez les parties inférieures des bouteilles au dessus des petits pots de verre.

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5 – Disposez le tamis sur ces installations et fixez-les avec les élastiques, sans les tendre.

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6 – Positionnez les entonnoirs sur les tamis.

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7 – Positionnez une lampe au dessus de chacune des installations. Voilà, vos entonnoirs de Berlese sont prêts à l’usage !

 

Étape 2 – Utiliser les entonnoirs de Berlese

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1 – Dans un des entonnoirs, placez votre échantillon de litière, et dans l’autre, votre échantillon de terre !

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2 – Allumez les lampes en les plaçant relativement haut par rapport aux entonnoirs (les placer trop près trop rapidement risquerait de provoquer un changement de température trop brutal qui tuerait un certain nombre d’arthropodes).

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3 – Au bout de quelques heures, rapprochez les lampes. Répétez l’opération.

 

Étape 3 – Récolte des spécimens

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Voilà ! Il ne vous reste plus qu’à démonter vos entonnoirs et à récupérer les petits pots dans lesquels devraient se trouver les spécimens à observer ! Si la méthode simple ne vous a permis d’extraire que peu d’organismes, optez pour la méthode plus précise.

 

 

Observer et identifier la microfaune extraite

 

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Utilisez une pince à épiler pour récupérer (délicatement) les spécimens. Commencez d’abord par compter les spécimens issus de chaque échantillon, et notez les résultats en A3 et A4 de la fiche de relevé. Ensuite, pesez ensemble tous les spécimens issus du premier échantillon (notez le résultat en B1 sur la fiche de relevé), puis tous les spécimens (ensemble) issus du second échantillon (notez le résultat en B2) : les masses obtenues, comparées aux masses des échantillons, vous donneront une idée de leur quantité en pourcentage (à calculer en C1 et C2, c’est une donnée intéressante pour suivre l’évolution sur plusieurs années).

À présent, il va falloir être capable de reconnaître ce que vous avez sous les yeux, en observant un à un les spécimens au microscope fait-maison (en mode « loupe binoculaire ») ou à la loupe binoculaire :

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Posez-vous simplement les questions suivantes, et vos réponses vont orienter l’identification !

Notez qu’il n’est pas forcément nécessaire de connaître précisément l’espèce des spécimens que vous utilisez : connaître leur groupe d’appartenance est déjà une information importante en soi !

 

Le spécimen que j’observe a-t-il des pattes ?

Non : peut-être s’agit-il de…

  • Larves de diptère : leur tête est réduite voire indécelable. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Larves de coléoptère : elles sont caractérisées par la présence d’une tête rigide et d’un appareil buccal de type broyeur. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Enchytréides : ils ont un diamètre inférieur à 2 mm, une longueur comprise entre 1 et 5 cm. Ils possèdent entre 15 et 70 segments d’une couleur souvent blanchâtre. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Nématodes : ce sont des vers non segmentés (non constitués d’anneaux contrairement aux vers de terre) aux extrémités pointues et ayant une taille de 0.5mm à 3 mm. Ils sont souvent translucides ou de couleur claire mais peuvent être striés de raies rouges et noires. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Limaces : elles mesurent au minimum 1 cm et leur tête possède 4 tentacules. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.

 

S’il possède des pattes, combien ? (attention à ne pas confondre les antennes ou autres pédipalpes avec des pattes !)

6 pattes : peut-être s’agit-il de…

  • Collemboles : leur taille varie de 0.25 à 9 mm, leur forme peut être allongée ou sphérique et leur couleur, bien que le plus souvent blanchâtre à gris foncé, peut aussi apparaître vive (rose, orange, rouge etc). Ils possèdent une paire d’antennes segmentées en 4 à 6 segments. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Staphylins : leur taille varie de 1 mm à 4 cm, on pourra donc trouver par cette méthode des petits spécimens. Ils sont caractérisés par des élytres (ailes ridiges) réduits. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Dermaptères : leur taille varie de 7 mm à 5 cm, on pourra donc trouver par cette méthode des petits spécimens. Ils sont caractérisés par des cerques (ou « pinces) abdominales qui terminent leur corps. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Larves de coléoptère : elles sont caractérisées par la présence d’une tête rigide et d’un appareil buccal de type broyeur. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.

8 pattes : peut-être s’agit-il de…

  • Pseudoscorpions : ils mesurent entre 2 et 8 mm, possèdent des pinces rappelant celles des scorpions mais contrairement à ces derniers, ils n’ont pas de queue. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Araignées : leur corps est séparé en 2 parties et elles possèdent 0, 3 ou 4 paires d’yeux, des pédipalpes et des chélicères. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Acariens : mesurant au maximum 1cm, les deux parties de leur corps ne sont pas séparées (contrairement aux araignées). Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Opilions : très semblables aux araignées, on les distingue par leur unique paire d’yeux (certains n’en ont pas) et par le fait que les deux parties de leur corps sont fusionnées. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.

Plus de 8 pattes : peut-être s’agit-il de…

  • Cloportes : ils possèdent 14 pattes et leur corps est composé de 19 segments plus ou moins soudés. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.
  • Myriapodes : ils possèdent de 18 à 750 pattes et leur corps est composé de nombreux segments. Consultez ce lien pour observer et comparer leur morphologie.

Une fois votre spécimen identifié, prenez quelques notes à son sujet dans la fiche de relevé : que mange-t-il ? Par qui est-il mangé ? (Vous trouverez ces informations dans les Dossiers de Micro & Macro correspondants). Notez également le nombre de spécimens similaires que vous avez extraits de votre échantillon.

À présent, il vous suffit de répéter l’opération pour les autres spécimens !

 

 

Dresser le portrait de la microfaune du sol

 

Si tout s’est bien passé, vous venez de récolter un nombre important d’informations et en l’état, on voit encore mal comment elles peuvent servir. Notre objectif à ce stade va être de les utiliser pour construire une vision globale – et lisible facilement – du réseau trophique du sol et de son évolution.

N’oubliez pas : cette « prise de portrait » sera pour l’instant incomplète, puisqu’elle exclut de fait les organismes les plus gros. Nous la compléterons donc avec un futur Manuel Pratique !

 

1 – Une vision globale de la diversité

Nous allons la représenter sur le premier graphique de la fiche de relevé ! Indiquez la date, et placez simplement un point pour :

  • le nombre de groupes représentés dans la microfaune de l’échantillon de litière d’une certaine couleur
  • le nombre de groupes représentés dans la microfaune de l’échantillon de terre d’une autre couleur

Remplissez ensuite la légende selon vos choix de couleurs (cases « Microfaune litière » et « Microfaune terre »).

Ce graphique va prendre tout son intérêt avec le temps ! Voici un exemple de ce qu’on pourrait observer au fil des années :

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2 – Une vision globale de la quantité

Nous allons la représenter sur le second graphique de la fiche de relevé !

Vous avez dû remarquer que sur ce graphique, il n’y a pas de masses indiquées sur l’axe : c’est pour qu’il puisse s’adapter à vos échantillons ! Pour le remplir, on va multiplier votre plus grande valeur : ça nous laissera une marge de progression ! Par exemple, si vous avez obtenu 5 grammes de microfaune dans l’échantillon de litière, et 4 grammes dans l’échantillon de terre, notez « 5 » à la première graduation épaisse en partant du bas. Vous multipliez cette valeur par 2 et indiquez le résultat (10) sur la graduation épaisse du milieu. Vous multipliez votre valeur initiale par 3 et notez le résultat (15) sur la graduation épaisse la plus haute ! Indiquez le résultat 15 sur la graduation la plus haute, puis 10 sur celle du dessous, et 5 pour la dernière.

Indiquez la date, et placez simplement un point pour :

  • la masse de la microfaune extraite de l’échantillon de litière d’une certaine couleur
  • la masse de la microfaune extraite de l’échantillon de terre d’une autre couleur

Remplissez ensuite la légende selon vos choix de couleurs (cases « Microfaune litière » et « Microfaune terre »).

 

3 – Une vision globale de la répartition des groupes

Nous allons la représenter sur le troisième graphique et quatrième graphique de la fiche de relevé (un pour la litière, un pour la terre) ! Indiquez la date, et colorez la barre en indiquant :

  • le pourcentage d’un groupe (individus similaires) trouvés dans l’échantillon de litière dans une certaine couleur
  • le pourcentage d’un autre groupe (individus similaires) trouvés dans l’échantillon de litière dans une autre couleur
  • le pourcentage d’encore un autre groupe (individus similaires) trouvés dans l’échantillon de litière dans une autre couleur
  • etc

C’est simple à remplir : un segment vaut pour 1% ! Remplissez ensuite la légende selon vos choix de couleurs. Faites de même pour l’échantillon de terre. Vous devriez obtenir quelque chose comme cela :

Analyser la microfaune de son sol Objet16
Petite note : ces graphiques-là seront à refaire à chaque relevé. C’est la comparaison entre les graphiques d’une année et ceux de l’année suivante qui nous permettront d’avoir une vue d’ensemble de l’évolution de la répartition.

 

 

Que faire du « portrait » de la microfaune du sol ?

 

Tirer des conclusions ?

On va rappeler que dans le meilleur des cas, l’expérience est efficace à 75/80%. Cela veut dire qu’une extraction réussie peut « rater » jusqu’à 25% des spécimens d’un échantillon (parce qu’ils sont morts lors des manipulations, parce qu’ils n’ont pas réussi à fuir la chaleur etc). On a donc un « angle mort » certain, ce qui n’empêche pas l’expérience de fournir des données intéressantes : on ne sait peut-être pas TOUT ce que contient l’échantillon, mais ce dont on est sûr.e.s, c’est qu’il contenait au moins ce que nous avons récolté ! Il faudra donc garder cela à l’esprit : dans certaines conditions, ces savoirs seront pertinents, mais pas dans d’autres. Concrètement, on peut se permettre de tirer des conclusions de la présence de certains groupes, mais pas de tirer des conclusions sur l’absence de certains groupes. Si vous voulez un exemple, reprenons notre dernier graphique :

Analyser la microfaune de son sol Objet16

On l’a vu, en réalité, il manque au minium 20 à 25% des spécimens. C’est un pourcentage qui peut radicalement changer ce graphique et notre vision globale, et c’est pour cela qu’on l’utilisera plutôt comme un outil de surveillance de l’évolution des populations présentes : si au fil des années, vous réalisez l’expérience de la même façon que les fois précédentes, on peut supposer que les différences de répartitions entre les groupes récoltés devraient être des données correctes !

Une autre précaution s’impose : on peut avoir envie tout de suite d’attribuer nos résultats à nos pratiques, mais il ne faut pas oublier que notre écosystème reste soumis à des facteurs extérieurs globaux, comme la température. Certaines années, certains groupes seront globalement affectés positivement ou négativement par les températures, et ça peut être vrai à une échelle régionale, nationale, continentale etc, sans que vos pratiques culturales soient en cause. Par exemple, certaines années un hiver doux pourra augmenter fortement les populations d’insectes au printemps, tout comme un hiver rude pourra les faire fortement chuter : considérer que l’augmentation ou que la chute incombe à vos pratiques serait donc une erreur.

Autrement dit, il faut rester prudent sur les résultats obtenus : ils sont à la fois issus de vos pratiques et de conditions extérieures !

 

Voir et comprendre les évolutions

C’est l’intérêt principal de cette expérience : nous forger une paire de lunettes adaptée à la microfaune et à son évolution. Mais encore faut-il être armé.e pour comprendre ce qu’on observe ! Les observations pouvant être faites étant nombreuses, on va, plutôt que chercher à les traiter toutes, vous proposer un peu de méthode :

  • S’assurer de la validité de ce qu’on observe : avez-vous répété précisément le même protocole de relevé ? Parfois, les différences qu’on observe sur les graphiques peuvent pointer une différence dans notre méthode, et pas dans les résultats !
  • Chercher des explications globales : l’évolution que vous constatez se répète-t-elle à grande échelle ?
  • Proposer des explications locales : c’est ce que voudrait faire tout de suite ! Mais c’est plutôt compliqué : pour pouvoir proposer des explications locales (comme l’utilisation ou pas d’une technique), il faut faire une expérience comparative (pour exclure les autres influences externes). On en parle juste en-dessous !

 

Réagir aux évolutions ?

Oui, on peut, mais pour cela, il faut avoir trouvé la bonne explication : imaginons qu’une année (avec un hiver rude), vous observez une baisse de la population de collemboles. Vous vous dites que c’est parce que vous n’avez pas assez arrosé, sans vraiment en être certain.e. Vous décidez d’arroser davantage et l’année suivante (avec un hiver doux), la population de collemboles remonte un peu ! Vous vous dites que vous aviez raison : vous continuez donc d’arroser. L’année suivante (avec un hiver rude), la population de collemboles dégringole, encore plus que lors de la première année avec hiver rude. Comment l’expliquer ? Assez simplement : c’est la rudesse de l’hiver qui explique les fluctuations, et pas l’arrosage, qui dans cet exemple, semble être au contraire contre-productif.

Pour éviter de tomber dans ces pièges alléchants, on peut réaliser une expérience comparative : reprenons notre exemple de l’arrosage. Vous pensez que l’arrosage est en cause dans la chute de la population de collemboles, mais vous voulez en être sûr.e. Vous allez donc choisir deux endroits similaires sur votre terrain. Vous allez en arroser un un certain temps et l’autre non (ce sera notre échantillon « témoin »). Ensuite, vous extrayez la microfaune ! Vous constatez que la population de collemboles « arrosée » est moins importante que dans l’échantillon témoin : votre explication n’était pas la bonne. Et ce n’est pas un mal en soi : vous venez d’éliminer une fausse piste !

Si vous identifiez la bonne explication, et que vous souhaitez y remédier : réalisez aussi une expérience comparative pour évaluer la pertinence des changements que vous souhaitez implémenter ! Quoi qu’il en soit, nous verrons plus en détails dans un autre Manuel Pratique comment réaliser des expérimentations correctes.

 

Dans la pratique

  • Identifier les ressources disponibles : si vous avez identifié des groupes ou des espèces dont le régime est strict (ils ne consomment qu’un seul type de nourriture), alors vous pouvez raisonnablement conclure de la présence de cette source de nourriture !
  • Identifier l’absence de polluants : certaines espèces ou groupes, comme les collemboles, sont des indicateurs écologiques ! Particulièrement sensibles à des polluants donnés, la présence de ces organismes, lorsqu’elle est importante, peut indiquer l’absence de ces polluants ! (Vous trouverez ces informations dans la section « Macrorama » des dossiers de Micro & Macro correspondants)
  • Repérer les espèces à surveiller : si vous êtes parvenu à identifier certaines espèces, il convient de vérifier s’il s’agit ou non de ravageurs potentiels ! L’évolution de leur population sera à surveiller prioritairement, mais vous pouvez déjà vérifier si leurs micro-prédateurs sont présents ! Vous pourrez également, avec le prochain Manuel Pratique, identifier la présence ou l’absence de leurs macro-prédateurs !

 

 

Envie de contribuer ?

Vous avez déjà expérimenté cette technique ? Vous connaissez une ou plusieurs astuces pour l’améliorer, faciliter sa mise en place ? Vous avez relevé une erreur ? N’hésitez pas à partager vos résultats et vos idées en commentaires, ou à nous dire quels groupes vous avez trouvés dans vos échantillons et que nous n’avons pas mentionnés, nous enrichirons ce manuel en conséquence !


 

 

Bibliographie

 

 

Pour citer ce document

Vous pouvez librement faire référence à ce contenu dans vos articles, nous vous demandons simplement de citer l’article et son auteur de la façon qui suit :

BEN BELAÏD S., Le Manuel pratique du Père Magraine N°6 – Analyser la microfaune de son sol [en ligne], Chez le Père Magraine, 06/10/2018, 26/10/2018 [consulté le XX/XX/XXXX], disponible sur : https://chezleperemagraine.com/blog/manuel-pratique-n6-analyser-la-microfaune-de-son-sol/

Il vous suffit de remplacer « XX/XX/XXXX » par la date à laquelle vous avez consulté cet article 🙂

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