Biodiversity co-variation patterns in a range of soil organism taxa across highly contrasting ecosystems.

Axelle Tortosa, chercheure en post-doctorat à Dynafor est l'autrice principale d'un nouvel article publié avec d'autres collègues chercheurs dans la revue Soil Biology and Biochemistry qui vise à étudier si et comment les patrons de biodiversité covarient entre les différents taxons du sol à travers des écosystèmes variés.

Tortosa, A.; Freschet, G.; Trap, J.; Brauman, A.; Capowiez, Y.; Coq, S.; Félix-Faure, J. (...); Hättenschwiler, S. (2026). Biodiversity co-variation patterns in a range of soil organism taxa across highly contrasting ecosystems. Soil Biology and Biochemistry. 110093. 10.1016/j.soilbio.2026.110093.

Abstract:

Soil biodiversity as a critical component of terrestrial ecosystems and their functioning varies across spatial scales and environmental conditions. However, it remains unclear whether and how biodiversity patterns co-vary among different soil taxa across ecosystems. In this study, we compared diversity patterns of plants, earthworms, nematodes, bacteria, and fungi, as five major groups of soil organisms, across five strongly contrasting ecosystems ranging from mountain peatland to crop fields, including within-ecosystem variation in soil moisture. We hypothesized co-variation in taxonomic richness (alpha diversity) and composition (beta diversity) of multiple groups of soil organisms across ecosystems, moisture conditions and spatial scales. In partial contrast to our initial hypothesis, co-variation in the taxonomic richness among these groups was limited, though significant positive associations were found among bacteria, fungi, and earthworms across all sites. Beta diversity showed substantial co-variation among all soil organism groups, reflecting a spatial coupling of their communities. These patterns were more pronounced in near-natural and no-till agroecosystems compared to conventional agricultural systems. Our results highlight that ecosystem type shapes broad-scale taxonomic richness, while local soil moisture critically influences soil diversity and spatial community composition, emphasizing the multi-scale drivers of soil biodiversity.

Résumé:

La biodiversité des sols, composante essentielle des écosystèmes terrestres et de leur fonctionnement, varie selon les échelles spatiales et les conditions environnementales. Cependant, on ne sait toujours pas si et comment les patrons de biodiversité covarient entre les différents taxons du sol à travers les écosystèmes. Dans cette étude, nous avons comparé des patrons de diversité de cinq principaux groupes d’organismes du sol (plantes, vers de terre, nématodes, bactéries et champignons) dans six écosystèmes très contrastés, allant de la tourbière de montagne aux champs cultivés, y compris en fonction de variations de l'humidité du sol.

Nous avons émis l'hypothèse d'une covariation de la richesse taxonomique (diversité alpha) et de la composition (diversité bêta) de plusieurs groupes d'organismes du sol entre les écosystèmes, les conditions d'humidité et les échelles spatiales. Contrairement à notre hypothèse initiale, la covariation de la richesse taxonomique entre ces groupes était limitée, bien que des associations positives significatives aient été observées entre les bactéries, les champignons et les vers de terre sur tous les sites. La diversité végétale présentait des associations distinctes avec la diversité d’autres organismes du sol, en particulier avec les vers de terre et les bactéries, soulignant les liens entre la biodiversité aérienne et souterraine. L’analyse de la diversité bêta a montré une covariation substantielle entre tous les groupes d'organismes du sol, reflétant un couplage spatial de leurs communautés influencé par les différences dans les conditions d'humidité du sol. Ces tendances étaient plus prononcées dans les écosystèmes semi-naturels et agroécosystèmes sans labour plutôt que dans les systèmes agricoles conventionnels. Nos résultats soulignent que le type d'écosystème façonne la richesse taxonomique à grande échelle, tandis que l'humidité locale du sol influence de manière critique la biodiversité du sol et la composition spatiale des communautés, mettant en évidence les facteurs multi-échelles de la biodiversité du sol.