Functional changes of protist communities in soil after glacier retreat

Alexis Carteron est co-auteur d'un article intitulé "Functional changes of protist communities in soil after glacier retreat et publié dans la revue  Science of the Total Environment. Cet article vise à comprendre comment les communautés de protistes se développent le long des zones proglaciaires, en décrivant leurs trajectoires de succession.

Simone Giachello, Isabel Cantera, Alexis Carteron, Aurelie Bonin, Alessia Guerrieri, et al.. Functional changes of protist communities in soil after glacier retreat. Science of the Total Environment, 2024, 956, pp.177265. ⟨10.1016/j.scitotenv.2024.177265⟩. ⟨hal-04778232⟩

Absract: Soil hosts key components of terrestrial biodiversity providing essential services to the below- and above-ground ecosystems. The worldwide retreat of glaciers is exposing new deglaciated terrains, offering a unique opportunity to understand the development of soil ecosystems under a changing climate. Many studies have investigated how biotic communities change after deglaciation, but protists have often been overlooked despite their key role in multiple ecosystem functions. Here, we aim to understand how protist communities develop along glacier forelands, describing their successional trajectories. Protist communities were characterized in 1251 soil samples from 46 glacier forelands across four continents. We used environmental DNA metabarcoding to identify the Molecular Operational Taxonomic Units (MOTUs) of protists based on a universal eukaryotic marker. The detected MOTUs were combined with information on multiple traits to assess how the functional diversity and composition of protist communities vary through time. Immediately after glacier retreat, protist communities are like those of polar and high-altitude habitats, with consumers being the dominant trophic group, followed by a relevant presence of phototrophs, while parasites were underrepresented. Over the succession, we detected an increase in taxonomic and functional diversity, but some highly specialized groups (e.g. phototrophic algae) declined. The use of a trait-based approach allowed us to identify distinct successional patterns depending on functional groups. Through the functional characterization of a crucial but understudied component of soil biotic communities, our study added one of the final pieces needed to predict how soil ecosystems will develop in the rapidly changing environment of glacier forelands.

Résumé: Les sols abritent des éléments clés de la biodiversité terrestre qui fournissent des services essentiels aux écosystèmes souterrains et aériens. Le recul des glaciers à l'échelle mondiale expose de nouveaux terrains déglacés, ce qui offre une occasion unique de comprendre le développement des écosystèmes du sol dans un climat changeant. De nombreuses études ont examiné la manière dont les communautés biotiques changent après la déglaciation, mais les protistes ont souvent été négligés malgré leur rôle clé dans de multiples fonctions de l'écosystème. Ici, nous cherchons à comprendre comment les communautés de protistes se développent le long des zones proglaciaires, en décrivant leurs trajectoires de succession. Les communautés de protistes ont été caractérisées dans 1251 échantillons de sol provenant de 46 zones proglaciaires sur quatre continents. Nous avons utilisé le métabarcodage de l'ADN environnemental pour identifier les unités taxonomiques opérationnelles moléculaires (MOTU) des protistes sur la base d'un marqueur eucaryote universel. Les MOTUs détectées ont été combinées avec des informations sur des traits multiples pour évaluer comment la diversité fonctionnelle et la composition des communautés de protistes varient dans le temps. Immédiatement après le retrait des glaciers, les communautés de protistes ressemblent à celles des habitats polaires et de haute altitude, les consommateurs étant le groupe trophique dominant, suivi d'une présence importante de phototrophes, tandis que les parasites sont sous-représentés. Au cours de la succession, nous avons détecté une augmentation de la diversité taxonomique et fonctionnelle, mais certains groupes hautement spécialisés (par exemple les algues phototrophes) ont diminué. L'utilisation d'une approche basée sur les traits nous a permis d'identifier des schémas de succession distincts en fonction des groupes fonctionnels. Grâce à la caractérisation fonctionnelle d'une composante cruciale mais peu étudiée des communautés biotiques du sol, notre étude a ajouté l'une des dernières pièces nécessaires pour prédire comment les écosystèmes du sol se développeront dans l'environnement en évolution rapide des zones proglaciaires.