Étant donné la grande diversité des micro-organismes du sol ^1 , 2 et leurs rôles cruciaux dans le fonctionnement des écosystèmes (par exemple, le cycle des nutriments, la stabilité du sol et la dynamique des communautés végétales) ^3 , 4 , l’étude des communautés microbiennes du sol est devenue de plus en plus importante, en particulier à la lumière du changement climatique. Cependant, la composante souterraine des écosystèmes terrestres reste largement négligée, en particulier dans les points chauds de la biodiversité.

La Nouvelle-Calédonie, un archipel subtropical situé dans le sud-ouest du Pacifique (Fig.  1 ), est réputée pour sa remarquable diversité biologique ^{5 , 6 , 7} et reconnue comme l’une des zones les plus prioritaires au monde pour la conservation ⁸ et la restauration ⁹ . L’isolement à long terme, ainsi que la grande variété de sols qui se sont développés au cours des temps géologiques, sont considérés comme des facteurs majeurs qui ont contribué à la richesse élevée et aux taux d’endémisme rencontrés dans ce point chaud de la biodiversité. Les sols issus de roches ultramafiques, qui couvrent environ un tiers de l’île principale (Grande Terre) (environ 5 500 km²), abritent une variété de types de sols et de végétation. Français Une étude précédente que nous avons menée sur les champignons ectomycorhiziens (organismes symbiotiques associés aux racines des plantes) dans le sud de la Nouvelle-Calédonie, via une approche de code-barres (séquençage de Sanger), a suggéré une diversité et un taux d’endémisme élevés, ainsi que la dominance du genre Cortinarius dans les forêts tropicales ultramafiques monodominantes (c’est-à-dire où plus de 50 % des arbres de la strate de la canopée appartiennent à une seule espèce) ⁵ . En plus de ce travail, notre équipe a réalisé des études de métabarcodage de l’ADN environnemental (eADN) des communautés fongiques et bactériennes du sol en utilisant une technologie de séquençage à haut débit (Illumina MiSeq) ^{4 , 10 , 11 , 12} . La combinaison de l’eADN et du séquençage de nouvelle génération est une approche rapide et efficace qui a révolutionné l’étude de la biodiversité dans divers écosystèmes ¹³ , en particulier chez les micro-organismes du sol, qui sont intrinsèquement cryptiques et largement incultivables. Français Nos résultats ont révélé des changements dans la composition des phylums microbiens et des groupes fonctionnels fongiques au cours des successions végétales. Par la suite, nous avons proposé des indicateurs biologiques de la dynamique de succession et de la dégradation des terres, cette dernière faisant référence aux tendances négatives de l’état des terres résultant de processus directs ou indirects induits par l’homme ¹⁴ . Nous avons également observé une structure des communautés microbiennes selon le type de végétation ^{5 , 10 , 11} . De plus, un effet géographique a été fortement suspecté, suggérant que chaque massif ultramafique pourrait abriter une communauté microbienne unique ¹⁰ .

Malgré les progrès réalisés ces dernières années, ces études sur les communautés microbiennes des sols ultramafiques ont été menées à des échelles locales, sans comparaison entre les types de sols ultramafiques prédominants, en particulier les deux plus répandus : les sols à croûte de fer et les sols latéritiques. Les sols à croûte de fer sont composés de roches ferrugineuses et de graviers, et sont empiriquement considérés comme des environnements hostiles ¹⁵ . À ce jour, aucune approche à grande échelle n’a été entreprise pour déterminer si les observations locales peuvent être généralisées ou non. Cette lacune entrave notre compréhension de l’écologie des micro-organismes du sol dans ce haut lieu de biodiversité reconnu. Dans cette étude, nous avons donc réalisé la première analyse à grande échelle des communautés fongiques et bactériennes des sols ultramafiques de Nouvelle-Calédonie. Les données de métabarcoding d’ADN environnemental du sol publiées ^{4 , 10 , 11 , 12} et non publiées (générées par séquençage Illumina MiSeq) issues de nos propres travaux ont été combinées ici. Français Une gamme de sites ultramafiques des régions nord et sud de la Grande Terre, abritant divers types de végétation se développant sur des sols à croûte de fer et latéritiques, ainsi qu’un site non ultramafique sur l’île de Maré (utilisé comme groupe externe) (Fig.  1 ; Tableau  1 , Fig. S1 ), ont été utilisés pour répondre aux questions suivantes : (1) Existe-t-il des différences de diversité microbienne entre les sols à croûte de fer et les sols latéritiques ? (2) Les phylums et les groupes fonctionnels, précédemment identifiés à l’échelle locale comme marqueurs de la succession écologique et de la dégradation des terres, sont-ils pertinents pour les systèmes ultramafiques à plus grande échelle ? (3) La diversité élevée et le taux d’endémisme des champignons ectomycorhiziens, ainsi que la dominance de Cortinarius dans les forêts tropicales monodominantes observées précédemment, sont-ils généralisables à plus grande échelle et sur d’autres types de végétation ? Et enfin, (4) existe-t-il une structure géographique des communautés microbiennes du sol, chaque massif ultramafique étudié présentant sa propre communauté fongique et bactérienne ? Ce travail pionnier offre un aperçu unique de la dynamique microbienne des sols ultramafiques et ouvre la voie à des stratégies de conservation adaptées à ce haut lieu de biodiversité.

( A ) Localisation de la Nouvelle-Calédonie dans le Pacifique sud-ouest et ( B ) localisations des cinq sites ultramafiques étudiés sur l’île principale (Grande Terre). Le site non ultramafique (Ferralsol gibbsique) de l’île de Maré, utilisé comme groupe externe, est également présenté. Les substrats ultramafiques sont représentés en gris. Les numéros en exposant indiquent les articles de recherche précédemment publiés d’où proviennent les données ; 1 : Gourmelon et al. (2016) ; 2 : Demenois et al. (2020) ; 3 : Fernandez Nuñez et al. (2021) ; 4 : Stenger et al. (2025) ; 5 : cette étude).

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Diversité microbienne du sol

Parmi les 4 281 ASV fongiques et les 1 633 ASV bactériens, seuls 117 (2,7 %) et 32 ​​(2,0 %) étaient communs entre les sols ultramafiques et non ultramafiques (Fig. S2 ). Les ASV spécifiques aux substrats ultramafiques étaient de 3 646 pour les champignons et de 1 476 pour les bactéries (Fig. S2 ).

Français Les comparaisons entre tous les sites ultramafiques ont révélé que les indices de diversité pour les champignons étaient significativement plus élevés sur les sites de Goro et de Tiébaghi ​​(Fig.  2 ; Tableau  2 ), où la végétation étudiée se trouve sur des sols à croûte de fer. Pour les bactéries, les indices de diversité étaient globalement plus élevés sur le site de Goro que sur les autres sites ultramafiques (Fig.  2 ; Tableau  2 ).

Moyenne et écart type des indices de diversité fongique ( A ) et bactérienne ( B ) du sol calculés pour les différents types de végétation et sites. Les résultats significatifs du modèle linéaire mixte généralisé (GLMM) sont mis en évidence en gras et les valeurs de p avec les codes : « *** » 0,001, « ** » 0,01, « * » 0,05. Le modèle a utilisé la formation comme paramètre fixe et le site comme paramètre aléatoire. La référence a été fixée à la formation de forêt tropicale dominée par Arillastrum gummiferum (AgF) ; voir le tableau  1 pour plus de détails sur la formation végétale.

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Composition des phylums microbiens du sol

Français L’assignation taxonomique a conduit à l’identification de 62 % des ASV fongiques du sol et de 98 % des ASV bactériennes du sol (après élimination des séquences identifiées comme Archaea) au niveau du phylum. Un nombre substantiel d’ASV reste non identifié à des niveaux taxonomiques inférieurs, soulignant la présence de taxons fongiques et bactériens potentiellement nouveaux ou sous-étudiés dans ces environnements. La plupart des ASV fongiques (soit 89 %) appartenaient aux Ascomycota et aux Basidiomycota et représentaient la majorité des lectures (soit 86 %). Les deux phylums, dans des proportions variables, dominaient dans presque tous les types de végétation (Fig.  3 A ; Tableau S1 ). La classification taxonomique des ASV fongiques réalisée à l’aide d’un modèle bayésien pour comparer la composition entre les sites et les végétations a montré que parmi les Basidiomycota, les ASV appartenant à la classe des Agaricomycètes étaient les plus représentés, les Agaricales étant l’un des ordres les plus présents (Tableau S2 ). Français Au sein de cet ordre, les membres des genres Cortinariaceae et Cortinarius apparaissaient fréquemment. Les ASV Ascomycota étaient principalement répartis entre les classes Eurotiomycetes, Leotiomycetes, Dothideomycetes et Sordariomycetes. De manière frappante, les Mucoromycota ont également été observés comme embranchement dominant sur les sites de Rivière Blanche et Kopéto dans les premiers stades de la succession (Fig.  3 A, Tableau S1 ). Au sein de cet embranchement, des ASV bien représentés ont été attribués à l’espèce Bifiguratus adelaidae et à l’ordre GS23. En effet, 34 et 60 % des lectures, ainsi que 9 et 98 ASV sur les 138 ASV Mucoromycota délimités, ont été attribués respectivement à B. adelaidae et au clade GS23 (Tableau S3 ).

Français En ce qui concerne les bactéries, les Protéobactéries, les Verrucomicrobes, les Acidobactéries, les Actinobactéries, les Chloroflexes et les Planctomycètes se sont révélés être les embranchements les plus abondants dans les sols ultramafiques (Fig.  3 B ; Tableau S4 ). L’abondance relative de ces embranchements variait selon les sites et les types de végétation. Soutenant ces observations, la classification taxonomique des ASV bactériennes, basée sur un modèle bayésien, qui met en évidence des taxons spécifiques selon les conditions environnementales et les sites, a révélé l’importance des ASV classées dans ces embranchements (Tableau S5 ). De manière frappante, une proportion élevée de Chloroflexes a été observée dans la végétation ouverte, à savoir dans le maquis bas ouvert et les sites revégétalisés de Goro et le maquis dominé par les carex de Rivière Blanche et Kopéto. En revanche, les Protéobactéries semblaient être relativement plus abondantes dans la végétation fermée (c’est-à-dire dans le maquis fermé et la forêt tropicale) (Fig.  3 B ; Tableau S4 ). De même, malgré leur faible représentation dans toutes les formations végétales, les Cyanobactéries étaient davantage représentées au sein de la végétation fermée, sauf dans la forêt tropicale de Nothofagus à Rivière Blanche (Tableau S4 ).

Français Il est intéressant de noter que sur le site de Tiébaghi, les Actinobactéries sont apparues plus présentes que sur les autres sites (Fig.  3 B ; Tableau S4 ), avec trois genres d’actinobactéries (sans assignation au niveau de l’espèce) trouvés en proportions élevées et présentant le plus grand nombre d’ASV : Acidothermus , Conexibacter et Mycobacterium (voir Tableau S6 ). En ce qui concerne les formations non ultramafiques, les profils obtenus ont été caractérisés par la forte présence de Firmicutes, un phylum observé en abondance relativement très faible dans les sols ultramafiques (Fig.  3 B ; Tableau S4 ).

Abondances relatives raréfiées des phylums fongiques ( A ) et bactériens ( B ) du sol, au sein des différents types de végétation étudiés sur les cinq sites ultramafiques et le site non ultramafique utilisé comme groupe externe.

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Groupes fonctionnels fongiques et bactériens du sol

Français Au total, 1594 ASV (environ 37 %), sur les 4281 ASV fongiques détectés, ont été assignés à des groupes fonctionnels (c’est-à-dire des groupes d’espèces fongiques exploitant les ressources de la même manière ^12 , 13 ). Dix-neuf guildes ont été considérées dans notre étude (voir Matériels et méthodes) (Fig. S3 A ​​; Tableau S7 ). Les champignons ectomycorhiziens et les champignons saprotrophes non définis représentaient les groupes fonctionnels les plus abondants (Fig. S3 A). Les champignons ectomycorhiziens ont été trouvés dans trois groupes (Fig. S3 A). Ces groupes correspondent à des végétations où les arbres ou arbustes ectomycorhiziens étaient dominants, c’est-à-dire dans les forêts tropicales dominées par N. aequilateralis ou A. gummiferum et les maquis dominés par les espèces de Tristaniopsis , ainsi que dans trois formations végétales du plateau de Goro, à savoir le maquis bas fermé, le maquis dominé par G. deplancheanum et le maquis préforestier (Fig. S3 A ​​et Tableau S7 ).Lorsqu’on observe les changements le long des successions végétales, ou inversement, le long du gradient de dégradation des terres, aucune tendance claire n’a été observée (Fig. S3 A).

Pour les bactéries, les ASV appartenaient principalement aux catégories de métabolisme des réducteurs de sulfate, de la déhalogénation et de l’oxydation de l’ammoniac (Fig. S3 B ; Tableau S8 ). Quant aux champignons, aucun changement significatif n’a été observé le long des successions.

Diversité ectomycorhizienne

Français Concernant la diversité des champignons ectomycorhiziens, 317 ASV ont été délimités sur l’ensemble du jeu de données. Parmi ceux-ci, seuls 41 ont montré des correspondances avec les espèces décrites, ce qui correspond à 23 espèces fongiques connues (plusieurs ASV peuvent être attribués à un même taxon) (Tableau S9 ). Ces champignons ont été signalés dans des régions extérieures à la Nouvelle-Calédonie, notamment en Australie, en Nouvelle-Zélande, en Indonésie et en Thaïlande ; certains d’entre eux sont également rencontrés dans l’hémisphère nord. Ainsi, sur la base de nos données, 276 ASV, soit 87 %, n’ont jusqu’à présent été signalés qu’en Nouvelle-Calédonie. Ces 317 ASV appartenaient à 33 genres distincts (Fig.  4 , 5 ). Cortinarius était le genre ectomycorhizien le plus riche en espèces, avec 116 ASV détectés au total (36,6 %) (Fig.  5 ). Français La surreprésentation de ce groupe taxonomique a été observée dans plusieurs types de végétation, en termes de richesse spécifique et d’abondance relative (Fig.  4 ; Tableaux S10 et S11). En particulier, les membres de Cortinarius étaient bien représentés dans les forêts humides à N. aequilateralis et les maquis à Tristaniopsis des sites situés au sud (c.-à-d. le site de Rivière Blanche) et au nord (c.-à-d. le site de Kopéto) de la Nouvelle-Calédonie. C’était également le cas pour la forêt humide mixte de Kopéto et les trois types de végétation fermée du site de Goro (c.-à-d. du maquis fermé au maquis préforestier). L’importance de ce genre est également confirmée par l’analyse bayésienne (Tableau S2 ). En termes de richesse totale, le maquis dominé par G. deplancheanum présentait la valeur la plus élevée (avec 76 ASV fongiques ectomycorhiziens), suivi des deux forêts tropicales monodominantes ( A. gummiferum et N. aequilateralis ) et du maquis dominé par Tristaniopsis (tableau S12 ).

Diagrammes à barres de l’ abondance relative ( A ) et du nombre relatif ( B ) d’ASV de champignons ectomycorhiziens dans les différents endroits et végétations étudiés.

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Nombre d’espèces fongiques ectomycorhiziennes (ASV) pour chacun des 33 genres détectés dans l’ensemble des données ITS2. Le nombre d’ASV délimitées au sein de chaque genre est indiqué en haut de la barre.

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Structure de la communauté microbienne du sol

Français Le réseau bipartite sur les champignons du sol (Fig.  6 A) a révélé un regroupement géographique des communautés, les sites de Goro et Tiébaghi ​​étant particulièrement distincts des autres localités. De plus, les communautés fongiques étaient également structurées par le type de végétation (Fig.  6 A). Les parcelles dans les forêts tropicales monodominantes de N. aequilateralis de Rivière Blanche et de Kopéto étaient étroitement liées. La même observation a été faite pour le maquis dominé par les espèces de Tristaniopsis sur ces deux sites. Ces observations ont été corroborées par les résultats obtenus à partir de la partition du réseau fongique en communautés (Tableau S13 ). Des tendances similaires ont été observées pour les bactéries, bien que moins évidentes (Fig.  6 B ; Tableau S14 ). Français Les visualisations NMDS des trois indices de dissimilarités calculés, à savoir Bray-Curtis pour les champignons et les bactéries (Fig. S4 ) et les indices UniFrac pondérés et non pondérés pour les bactéries uniquement (Fig. S5 ), et les analyses PERMANOVA sur la dissimilarité de Bray-Curtis pour l’effet combiné des sites et des végétations corroborent ces observations (champignons : 35,77 %, F = 1,9183, valeur p < 0,001 ; bactéries : 34,57 %, F = 1,9186, valeur p < 0,001). De plus, les résultats de l’ analyse betadisper utilisant la matrice de dissimilarité de Bray-Curtis ont révélé des différences significatives de dispersion pour les sites et les types de végétation. Pour ITS, la dispersion différait significativement entre les sites (F = 12,103, valeur p < 0,001) et les types de végétation (F = 5,129, valeur p < 0,001). De même, pour 16S, la dispersion différait significativement entre les sites (F = 12,674, valeur p < 0,001) et les types de végétation (F = 3,142, valeur p < 0,001). Ces résultats suggèrent que la variation des dispersions de groupe pourrait contribuer en partie aux différences observées dans la composition de la communauté microbienne identifiées par le PERMANOVA.

Réseaux bipartites réalisés sur des communautés fongiques ( A ) et bactériennes ( B ) du sol. Les nœuds colorés correspondent aux parcelles situées à différents sites et types de végétation en Nouvelle-Calédonie. La taille des nœuds des parcelles est proportionnelle au nombre d’arêtes auxquelles ils sont connectés, donc ici, à leur richesse en ASV. Les nœuds noirs représentent les ASV (c’est-à-dire les variants de séquence moléculaire). Pour les nœuds ASV, leur taille est proportionnelle au nombre de parcelles auxquelles ils sont connectés. Les lettres des nœuds correspondent au nom du site (un même nom peut donc apparaître plusieurs fois).

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Une plus grande diversité microbienne sur les sols à croûte de fer

Français Étonnamment, la richesse en espèces fongiques était plus élevée dans les sols à croûte de fer (sites de Goro et Tiébaghi). Ces sols sont composés de roches ferrugineuses et de graviers et sont, par conséquent, empiriquement considérés comme présentant des conditions plus stressantes que les sols latéritiques ¹⁵ . Cependant, la teneur en nickel est connue pour diminuer graduellement du bas vers le haut le long des profils d’altération des sols issus de roches ultramafiques ¹⁶ . Considérant leur teneur en nickel plus faible et, par conséquent, la biodisponibilité potentielle plus faible du nickel, les sols à croûte de fer pourraient donc représenter des environnements moins restrictifs concernant ce paramètre qu’on ne le pensait auparavant. Une hypothèse serait donc que la limitation des contraintes en nickel pourrait favoriser la diversité fongique. Cependant, à notre connaissance, aucune étude n’a été réalisée concernant les contraintes que les sols à croûte de fer exercent sur les organismes vivants, ni aucune comparaison n’a été faite avec d’autres sols issus de roches ultramafiques (par exemple, en termes de nickel et de biodisponibilité d’autres métaux lourds, de drainage de l’eau et de température). Une autre hypothèse serait une adaptation aux sols à croûte de fer, conduisant à une spéciation et une diversification fongiques. De plus, on ne peut pas non plus exclure un effet de composition végétale, puisque les maquis sur sols à croûte de fer constituent des types de végétation distincts des autres ¹⁷ .

Français Pour les bactéries, une plus grande richesse spécifique n’a été observée que dans les sols à croûte de fer du site de Goro. Une comparaison antérieure ¹⁸ de la diversité moléculaire du genre de bactéries symbiotiques fixatrices d’azote Frankia provenant du système racinaire de deux espèces de Gymnostoma (Casuarinaceae), endémiques de Nouvelle-Calédonie, a révélé que G. deplancheanum hébergeait une plus grande diversité de Frankia que G. chamaecyparis . G. deplancheanum est présent sur les sols à croûte de fer, tandis que G. chamaecyparis se trouve sur les sols hypermagnésiens qui se développent à la base des massifs ultramafiques. Un effet sélectif plus important des sols hypermagnésiens sur les bactéries a été avancé comme explication probable ¹⁸ . Ceci est cohérent avec notre hypothèse selon laquelle les sols à croûte de fer sont moins contraignants en termes de teneur en nickel, mais un effet de composition de la végétation doit également être pris en compte. En effet, G. deplancheanum est un composant majeur du maquis du sud de l’île principale et pourrait donc être à l’origine de la diversité des communautés bactériennes dans cette zone. Les valeurs les plus élevées de richesse fongique observées dans la végétation dominée par G. deplancheanum suggèrent que la présence de cette espèce de Casuarinaceae peut également contribuer localement à une augmentation de la diversité fongique du sol, par des effets directs (par exemple, des interactions mutualistes bénéfiques) ou indirects (par exemple, la composition de la litière).

Composition des phylums microbiens du sol comme marqueurs de la succession écologique, de la dégradation des terres et de l’origine géographique

Français Au-delà des variations dans la diversité microbienne du sol, des différences dans les abondances relatives des phylums parmi les types de végétation ont été observées. Les Ascomycota et les Basidiomycota, les deux phylums fongiques les plus abondants dans l’ensemble de données à grande échelle, variaient dans leurs proportions, les Ascomycota étant relativement bien représentés dans les premiers stades des successions végétales, en particulier sur le site de Goro (maquis bas ouvert), comme l’ont également constaté Fernandez Nuñez et al. ¹¹ . Sur les sites de Rivière Blanche et de Kopéto, les Ascomycota étaient également bien présents dans les types de végétation ouverte (c.-à-d. les formations de carex et de Tristaniopsis ) ; néanmoins, le schéma n’était pas aussi fort que celui détecté par Gourmelon et al. ¹⁰ . Il est intéressant de noter que nous avons constaté que sur ces deux sites, les Mucoromycota étaient plus répandus dans les premiers stades de la succession et diminuaient le long de la succession. Français Parmi les taxons de Mucoromycota, les ASV assignés à Bifiguratus adelaidae et au clade GS23 ont été détectés comme les plus courants en termes d’abondance et de richesse relatives. B. adelaidae a été récupéré principalement dans le sol et dans une moindre mesure comme endophyte végétal ¹⁹ . Malgré la large distribution géographique et l’abondance de sites de ce nouveau taxon, ses rôles fonctionnels sont encore inconnus. Le clade GS23, auquel la plupart des lectures de Mucoromycota et des ASV ont été assignées, forme une nouvelle lignée monophylétique des sols forestiers acides tropicaux et subtropicaux (2,5 à 4,0) ²⁰ . Récemment, l’isolement et l’identification de champignons à partir de racines de plantes dans des sols acides et oligotrophes du nord-est de l’Amérique ont conduit à la description de deux nouvelles espèces, appartenant à un nouveau genre et une nouvelle famille, Pygmaeomycetaceae, proposées pour correspondre au clade GS23 ²¹ . Les fonctions des Pygmaeomycetaceae ne sont pas encore totalement comprises. Cependant, Walsh et al. ²¹ suggèrent que ces champignons pourraient être capables de dégrader divers substrats, permettant la mobilisation de l’azote et contribuant ainsi au succès de leurs plantes hôtes associées dans des environnements acides et pauvres en nutriments. Une telle hypothèse suggère que les ASV appartenant au clade GS23 sont des symbiotes racinaires qui influencent fortement le fonctionnement des écosystèmes sur les deux sites distants de Rivière Blanche et Kopéto, en particulier dans les zones de végétation à faible couverture végétale et à faible nutrition du sol. Ceci renforce la nécessité de déterminer à quels groupes fonctionnels (en termes de guildes et de modes trophiques) appartiennent ces Mucoromycota. Leur fonctionnalité inconnue pourrait expliquer l’absence de tendance claire des groupes fonctionnels fongiques au cours des successions, ou inversement, le long des gradients de dégradation des terres, du moins sur les sites de Rivière Blanche et de Kopéto. De plus, comme pour les Ascomycota, une abondance relative élevée de Mucoromycota pourrait être un indicateur de dégradation des terres ^10.ainsi qu’un signe des premiers stades d’une succession écologique ^11. Cependant, nous ne savons pas si la prévalence de ce clade GS23 dans les substrats ultramafiques est principalement limitée aux sols latéritiques en général ou liée à des types de végétation particuliers.

Français De même, les abondances relatives des bactéries du sol variaient selon les types de végétation. Ces écarts étaient globalement dus aux abondances relatives plus élevées de Chloroflexi dans la végétation ouverte et de Proteobacteria dans la végétation fermée. Malgré leurs faibles proportions, les Cyanobactéries étaient également principalement rencontrées dans les maquis fermés et les forêts tropicales. Ces résultats nous permettent de généraliser les conclusions faites à l’échelle locale par Fernandez Nuñez et al. ¹¹ , quel que soit le type de sol ultramafique (c.-à-d. sols à croûte de fer versus sols latéritiques). En effet, la proportion plus élevée de Chloroflexi qui caractérisait le maquis bas ouvert de Goro ¹¹ peut être étendue au maquis dominé par les carex, deux écosystèmes caractérisés par une couche plus ou moins herbacée avec des arbustes clairsemés, ce qui entraîne une couverture végétale plus faible par rapport aux autres types de végétation (environ 10 % pour le maquis bas ouvert de Goro et 30 à 80 % pour le maquis à carex). Français La forte occurrence relative des Protéobactéries, ainsi que la présence accrue de Cyanobactéries, précédemment mises en évidence dans les végétations fermées de Goro ¹¹ , ont également été trouvées dans la plupart des maquis fermés et des forêts tropicales. La prévalence des Chloroflexi et des Protéobactéries, dans trois des quatre successions étudiées dans notre analyse (c’est-à-dire sur les sites de Goro, Rivière Blanche et Kopéto, mais pas à Tiébaghi), peut s’expliquer par la disponibilité des nutriments dans le sol le long des successions écologiques : les Chloroflexi suspectés d’être oligotrophes ^11 , 22 , survivent dans des environnements pauvres en nutriments, tandis que les Protéobactéries, généralement copiotrophes ²³ , préfèrent des substrats plus riches en nutriments.

Français Une autre découverte frappante a été la forte abondance relative des bactéries appartenant aux phylums Actinobacteria sur le site de Tiébaghi, indépendamment du type de végétation. Acidothermus , Conexibacter et Mycobacterium étaient de loin les taxons les plus dominants en termes d’abondance relative et de richesse en ASV. Le genre Acidothermus ne contient à ce jour qu’une seule espèce décrite, A. cellulolyticus , qui a été isolée et caractérisée à partir de sources chaudes acides ²⁴ , et des amplicons attribués à ce genre ont depuis été récupérés à partir de sols acides de Chine ^25 , 26 . Le séquençage complet du génome d’ A. cellulolyticus a révélé la présence de plusieurs gènes codant pour des enzymes impliquées dans la dégradation des composants des parois cellulaires des plantes et des champignons ²⁷ . Nous émettons donc l’hypothèse que les espèces d’Acidothermus possèdent la capacité d’utiliser une gamme de sources de carbone et pourraient jouer un rôle significatif dans la dégradation de la biomasse et le cycle du carbone. Pour le deuxième genre d’actinobactéries le plus abondant, Ma et al. ²⁸ . Français ont récemment découvert que Conexibacter pourrait être impliqué dans les cycles biogéochimiques du carbone et de l’azote dans les forêts naturelles de l’est de la Chine. Les deux genres pourraient donc jouer un rôle central dans les cycles des nutriments sur le site de Tiébaghi. De plus, la croissance lente et la teneur élevée en GC génomique observées dans les souches de Conexibacter sont suggérées comme des traits potentiels qui pourraient favoriser la survie de ce groupe dans des environnements stressants ^29 , 30 . Il n’est pas intéressant de noter qu’outre le site de Tiébaghi, les membres de ce groupe taxonomique ont été principalement récupérés dans les sols à croûte de fer de Goro. Le troisième genre le plus abondant était Mycobacterium , qui est généralement positivement lié à la prévalence de certains minéraux de fer dans le sol ^31 , 32 . Dans l’ensemble, la surreprésentation de ces trois genres dans les environnements à croûte de fer soutient l’intérêt de caractériser et de comparer davantage les contraintes environnementales de sols ultramafiques distincts, ainsi que d’identifier les principaux taxons microbiens impliqués dans la régulation du cycle biogéochimique du sol.

Focus sur les champignons ectomycorhiziens

Une découverte remarquable a été la proportion considérable de ASV fongiques ectomycorhiziens qui n’ont pas trouvé de correspondance au niveau de l’espèce dans les bases de données existantes. Sur les 317 ASV délimitées, seules 41 ont été attribuées à des espèces connues (plus précisément à 23 espèces décrites ; plusieurs ASV peuvent être attribuées à une même espèce). Sur la base de cet ensemble de données, cela indiquerait un taux d’endémisme hypothétique de 87 % en Nouvelle-Calédonie. Ce résultat, obtenu à partir d’une approche d’ADN environnemental du sol et de séquençage à haut débit, est cohérent avec le calcul de 95 % effectué par Carriconde et al. ⁵ sur les ectomycorhizes et les fructifications typées par séquençage Sanger. La Nouvelle-Calédonie abrite clairement une diversité fongique ectomycorhizienne élevée et unique. Cela soulève des questions sur les mécanismes évolutifs et écologiques sous-jacents qui ont conduit à cette diversité exceptionnelle et exclusive dans ce territoire reculé. La biodiversité néo-calédonienne est également confrontée à de graves menaces (exploitation minière à ciel ouvert, pollution, incendies fréquents et prolongés, introduction d’espèces invasives, etc.) et les champignons, comme toutes les autres formes de vie, sont exposés à des risques d’extinction. Ce taux d’endémisme élevé souligne l’importance d’identifier les espèces fongiques menacées et d’établir des plans de conservation spécifiques sur le terrain, un aspect qui n’a jamais été pris en compte ni abordé dans ce haut lieu de biodiversité.

Français Concernant la composition taxonomique des ectomycorhizes fongiques, le genre Cortinarius était surreprésenté dans de nombreux types de végétation ultramafique, corroborant les observations faites par Carriconde et al. ⁵ . sur les ectomycorhizes et les fructifications collectées dans les peuplements de N. aequilateralis , A. gummiferum et de forêts mixtes humides du sud de la Nouvelle-Calédonie. En ce qui concerne la généralisation de ce modèle à une échelle géographique plus large et à d’autres types de végétation que les forêts humides, il est probable que les forêts humides ultramafiques et les zones arbustives dominées par des espèces de plantes ectomycorhiziennes soient caractérisées par la prévalence de Cortinarius . Néanmoins, malgré le nombre limité d’échantillons, Cortinarius n’était pas le groupe principal dans les ectomycorhizes collectées dans des substrats ultramafiques à partir de racines d’Acacia spirorbis ³³ , une légumineuse arbustive qui peut dominer les écosystèmes où elle est présente. Des études approfondies devront être menées pour confirmer ou non la prééminence de Cortinarius dans les écosystèmes dominés par une seule espèce végétale en Nouvelle-Calédonie. Cette dominance de ce groupe fongique ectomycorhizien a des implications directes sur le fonctionnement des écosystèmes : il apparaît que Cortinarius a conservé de ses ancêtres saprophytes la capacité de dégrader la matière organique pour potentiellement mobiliser l’azote ^34 , 35 , un élément limité dans les sols ultramafiques ⁵ .

Français Enfin, il est à noter qu’en plus des abondances relatives élevées de champignons ectomycorhiziens dans la végétation ultramafique dominée par des arbres ectomycorhiziens ( N. aequilateralis ou A. gummiferum ) dans les forêts et des arbustes ( Tristaniopsis spp. ) dans le maquis, ce groupe fonctionnel était également prévalent dans la végétation fermée de Goro, où seuls quelques individus épars de plantes ectomycorhiziennes connues ont été enregistrés. Il est peu probable que des plantes ectomycorhiziennes isolées expliquent une telle abondance et richesse fongiques ectomycorhiziennes ( la végétation dominée par G. deplancheanum abritant la plus grande richesse fongique ectomycorhizienne). Comme l’ont indiqué Fernandez Nuñez et al. ¹¹ , ces observations soulignent clairement la nécessité de déterminer le statut mycorhizien de la flore néo-calédonienne, avec seulement 14 espèces végétales inventoriées comme ectomycorhiziennes à ce jour. Cela permettra de mieux comprendre dans quelle mesure cette association mutualiste influence le fonctionnement des écosystèmes dans ce haut lieu extraordinaire de la biodiversité.

Une structure géographique des communautés microbiennes du sol

Français Enfin, dans notre analyse, les études de structure (par des analyses PERMANOVA, des réseaux bipartites et un partitionnement des communautés) ont révélé un regroupement géographique des communautés microbiennes du sol, un résultat conforme aux travaux initiaux de Gourmelon et al. ¹⁰ entrepris sur deux massifs distants (Rivière Blanche et Kopéto). Pour les champignons, les deux sites de croûte de fer étudiés, Tiébaghi ​​et Goro, étaient particulièrement à l’écart des autres sites et distincts l’un de l’autre également. Pour les bactéries, seul Goro apparaissait clairement différent. Globalement, une telle structure géographique semble indiquer que chaque site présente sa propre communauté microbienne. Les affleurements ultramafiques sont distribués de manière inégale et représentent des îlots édaphiques. Cette discontinuité spatiale pourrait avoir conduit à une spéciation géographique (allopatrique), contribuant à cette diversité d’espèces ³⁶ . Les microorganismes du sol, comme les plantes ³⁷ , peuvent ainsi présenter des schémas microendémiques.

Français En termes de conservation microbienne des sols, cette structure géographique a une implication directe : elle indique que chaque massif ultramafique pourrait être considéré comme une unité de conservation à part entière, en particulier pour les massifs isolés tels que Tiébaghi ​​et Kopéto. Pour le « Massif du Grand Sud », avec une superficie de 3015 km², ce qui en fait le plus grand affleurement ultramafique continu au monde ³⁸ , différents points chauds de diversité fongique et bactérienne existent probablement et peuvent donner lieu à de nombreuses zones prioritaires pour la conservation des sols. Des communautés microbiennes distinctes et uniques peuvent également être hébergées par les autres types de sols rencontrés en Nouvelle-Calédonie. Les échantillons de l’île de Maré collectés sur des sols riches en alumine (ferralsols gibbsiques) étaient, en effet, complètement différents des sols ultramafiques. L’intérêt de se concentrer sur le biote du sol pour établir des zones prioritaires a été très récemment mis en évidence par Guerra et al. ³⁹ à l’échelle de la Terre. Cependant, malgré l’apport de ces travaux, l’approche reste imprécise, de nombreuses régions n’étant pas prises en compte, notamment des points chauds de biodiversité bien connus comme la Nouvelle-Calédonie. Une étude à haute résolution des micro-organismes et autres organismes vivant dans le sol (par exemple, protistes, nématodes, vers de terre et arthropodes), à l’aide de technologies de séquençage à haut débit, sur un large éventail de types de sols, pourrait constituer un prochain défi de recherche. À l’échelle de ce territoire et plus largement, elle contribuera indéniablement à mettre en évidence cette biodiversité cachée encore largement négligée et contribuera à une perception plus holistique de la conservation de la nature.

Notre analyse complète du métabarcodage de l’ADN environnemental nous a permis de décrire plusieurs modèles globaux dans les communautés microbiennes des sols ultramafiques de Nouvelle-Calédonie :

1. 1)Les sols à croûte de fer abritent une diversité fongique significativement plus élevée que les sols latéritiques.
2. 2)La composition des embranchements microbiens évolue au fil des successions écologiques. Les embranchements fongiques Ascomycota et Mucoromycota, prédominants aux premiers stades de la succession, pourraient être des marqueurs de la dégradation des terres ultramafiques. Parmi les bactéries, l’abondance relative élevée de Chloroflexi semble caractériser une végétation à couverture végétale limitée, et inversement, les Protéobactéries et les Cyanobactéries caractérisent les maquis denses et les forêts tropicales humides.
3. 3)Le groupe fonctionnel des champignons ectomycorhiziens présente une richesse spécifique élevée et unique, avec un taux d’endémisme hypothétique de 87 %. De plus, le genre Cortinarius était répandu dans les forêts tropicales ultramafiques et les maquis (zones arbustives) dominés par les plantes ectomycorhiziennes.
4. 4)Enfin, chaque massif ultramafique semble présenter sa propre communauté microbienne du sol.

Tous ces résultats soulignent l’importance d’approfondir l’identification des mécanismes évolutifs et écologiques qui ont façonné la diversité microbienne des écosystèmes ultramafiques de Nouvelle-Calédonie. Des investigations futures sont également nécessaires pour mieux comprendre l’implication des groupes dominants dans le fonctionnement des systèmes ultramafiques, notamment dans le cycle des nutriments. De plus, nos observations soulignent la nécessité de décrire les espèces microbiennes et d’évaluer leur statut de menace afin d’établir des plans de conservation des espèces. Elles soutiennent également le point de vue émergent de prendre en compte le biote du sol pour identifier les points chauds de diversité et définir des zones prioritaires de conservation pour une vision plus holistique de la conservation de la nature. Cette analyse constitue une première étape. Dans les années à venir, des investigations à haute résolution élargies sur le biote du sol, couvrant un éventail plus large de végétation et de types de sols (y compris les sols volcano-sédimentaires et calcaires), permettront de mieux comprendre comment les facteurs environnementaux, notamment les paramètres physico-chimiques du sol, le climat et l’utilisation des terres, influencent les communautés du sol. Cela contribuerait à définir des stratégies et des politiques de conservation pour ce point chaud de biodiversité. Cela se fera notamment par la sensibilisation des populations locales (de toutes origines) à la vie des sols et à son importance, parallèlement à la prise en compte de leur perception de la conservation des sols et de la nature, ainsi qu’à leur implication dans la définition des zones prioritaires.

Description des sites expérimentaux et échantillonnage des sols

Cette étude porte sur cinq sites situés sur des sols ultramafiques répartis sur l’île principale de la Nouvelle-Calédonie (Fig.  1 ), à savoir du sud au nord : Goro (22°16’S ; 166°58’E), Bois du Sud (22°10’S ; 166°46’E), Rivière Blanche (22˚9’S ; 166˚41’E), Kopéto (21˚10’S ; 165˚0’E) et Tiébaghi ​​(20°27’S ; 164°12’E).

Français Les trois premiers sites sont présents sur le plus grand affleurement ultramafique continu au monde ³⁸ , appelé le « Massif du Grand Sud », et les deux autres sur des massifs ultramafiques isolés situés sur la côte ouest, à savoir les massifs de Kopéto et de Tiébaghi. Pour ces sites, 69 placettes de 20 × 20 m ont été installées au sein de 12 types de végétation ultramafique représentant différentes successions végétales (Fig. S1 ; Tableau  1 ), avec l’ajout de sept placettes revégétalisées du plateau de Goro ¹¹ qui ont été regroupées sous l’étiquette de sites revégétalisés dans cette analyse. Sur la base de la définition de succession de Poorter et al. ⁴⁰ , une « succession végétale » ou « succession végétale » représente, ici, les changements dans les communautés végétales au fil du temps suite à une perturbation (très probablement, dans notre cas, après des feux de forêt). Parce que la récupération des écosystèmes après une perturbation nécessite des observations sur de longues périodes de temps qui peuvent dépasser l’échelle humaine (sur des siècles dans les systèmes ultramafiques ⁴¹ ), des chronoséquences ont été utilisées (Fig. S1 ). Français Une chronoséquence est définie comme une « substitution espace-temps utilisant plusieurs sites avec des conditions de départ similaires mais d’âges différents » ⁴² ). Les végétations ultramafiques étudiées se sont développées sur deux types de sols : (i) les sols à croûte de fer des sites de Goro et Thiébaghi ​​(Fig.  1 ; Fig. S1 ), classés comme Plinthosols Pétroplinthiques (Ferritiques) ⁴³ , et (ii) les sols latéritiques de Bois du Sud, Rivière Blanche et Kopéto, classés comme Ferralsols Posiques (Ferritiques) ⁴³ (Fig.  1 ; Fig. S1 ; Tableau  1 ).

Français Les forêts et les plantations d’ignames se développant sur des sols non ultramafiques de l’île de Maré (Fig.  1 ) ont été utilisées comme groupes externes et des comparaisons préliminaires ont été faites ici avec les systèmes ultramafiques étudiés. Les sols étudiés de l’île de Maré se sont développés à partir de matière exogène, notamment de cendres volcaniques et de pierre ponce (la gibbsite étant un composant majeur et ayant une teneur en matière organique très élevée (> 20 %)) ⁴⁴ . Ces sols sont classés comme ferralsols gibbsiques (humiques) ⁴³ , nommés sols gibbsitiques et humiques dans le tableau  1 , et ont été collectés dans 15 parcelles distinctes.

Sur chaque parcelle de 20 × 20 m, 25 échantillons de sol de 10 cm de profondeur et 5 cm de diamètre ont été prélevés et regroupés pour constituer un échantillon par parcelle. Tous les échantillons ont été placés à 4 °C et conservés à −20 °C dans les 4 heures suivantes. Au total, 91 parcelles, soit 91 échantillons de sol, ont été considérées dans ce travail.

Protocoles d’extraction d’ADN et de séquençage de nouvelle génération

Français Les données de séquençage de nouvelle génération (NGS) présentées ici ont été générées par notre équipe de recherche et proviennent de nos quatre études publiées, à savoir Gourmelon et al. ¹⁰ , Demenois et al. ⁴ , Fernandez Nuñez et al. ¹¹ , et Stenger et al. ¹² , complétées par de nouvelles données non publiées du massif de Tiébaghi. Tous ces échantillons ont été traités de manière systématique. Tout d’abord, l’ADN environnemental de tous les échantillons de sol a été extrait à l’aide du kit d’isolation d’ADN PowerSoil ^® (Mo Bio Laboratories, Carlsbad, CA, États-Unis), selon les instructions du fabricant. Les communautés fongiques ont été ciblées en amplifiant l’espaceur interne transcrit 2 de l’ADNr nucléaire (ITS2) à l’aide des amorces fwd-ITS7 (5′-GTGARTCATCGAATCTTTG-3′) ⁴⁵ et rev-ITS4 (5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′) ⁴⁶ . Français Pour les bactéries, la région V4 du gène de l’ARN 16S a été amplifiée à l’aide des amorces fwd-515 (5′-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3′) et rev-806 (5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′) ⁴⁷ . Les deux régions sont généralement ciblées pour l’étude des communautés fongiques et bactériennes et sont standard pour le Earth Microbiome Project ⁴⁸ . Chaque région a été amplifiée au moins deux fois pour réduire les biais de PCR ^{4 , 10 , 11 , 12} . Un pool équimolaire de produits de PCR par fragment a été créé et utilisé pour le séquençage des bibliothèques ITS2 et V4. Des fragments appariés de 2 × 250 nt de longueur ont été séquencés sur un Illumina MiSeq avec un kit de réactifs V2, conformément aux recommandations d’Illumina. Français Au total, trois séries ont été réalisées avec la technologie Illumina MiSeq (les sites de Kopéto et Rivière Blanche étaient de la première série ; les sites de Tiebaghi ​​et Bois du Sud étaient de la deuxième ; et le plateau de Goro et Maré étaient de la troisième) (Tableau  1 ). Comme il s’agissait d’études indépendantes au fil du temps, aucun échantillon n’a été divisé entre les trois séries, chaque échantillon appartenant à une seule série. Comme toutes les lectures générées ont été séquencées avec le même kit et sur le même séquenceur Illumina, nous avons effectué un test learnErrors à partir du package R DADA2 ⁴⁹ pour confirmer l’absence de biais technique (Fig. S6 et S7). Ceci a été complété par une analyse de clustering avec le package R pheatmap ⁵⁰ (Fig. S8 ) qui a révélé l’absence de clustering par séries de séquençage. Sur les 91 graphiques utilisés pour cette analyse, 26 960 796 lectures ITS2 et 29 024 538 lectures V4 ont été obtenues.

pipeline bioinformatique

Le pipeline Bioindic (disponible gratuitement sur https://gitlab.com/IAC_SolVeg/CNRT_BIOINDIC ), basé sur les outils QIIME2 ^51 , 52 et DADA2 ⁴⁹ , a été utilisé pour générer un tableau de variantes de séquences d’amplicons (ASV). Ce pipeline permet de filtrer la qualité des lectures brutes, en supprimant les amorces PCR et les adaptateurs de séquençage avant l’utilisation des plugins QIIME2. Après les étapes de filtrage de la qualité, qui sont effectuées échantillon par échantillon, les échantillons ont été vérifiés avec le modèle learnErrors de DADA2 afin d’explorer les erreurs de séquençage potentielles spécifiques à chaque cycle de séquençage. Le modèle learnErrors utilise un sous-ensemble des séquences présentes dans les échantillons pour estimer le taux d’erreur. Ce processus a été répété 20 fois pour déterminer l’écart dû à l’échantillonnage. Ensuite, les modèles ont été réalisés par cycles de séquençage et avec tous les cycles ensemble (Fig. S6 et S7). Pour tous les modèles, le taux d’erreur estimé et l’erreur observée sont bien couverts (Fig. S6 et Fig. S7 ), et aucun écart n’a été observé. Comme les échantillons ont été séquencés en utilisant la même technologie, le modèle a bien fonctionné avec tous les échantillons. La fiabilité du modèle estimé a été confirmée, et il a ensuite été utilisé pour le reste du pipeline, où les données NGS ont été traitées comme un seul ensemble de données, réduisant ainsi le biais statistique pour les étapes suivantes. De plus, pour éviter le bruit potentiel dû à la contamination du séquençage, nous avons utilisé des échantillons d’eau comme contrôles négatifs pour corriger tous les ensembles de données. La déréplication, l’inférence d’échantillons et la suppression des chimères ont été effectuées avec l’algorithme DADA2 et les ASV ont été assignées taxonomiquement avec le classificateur bayésien naïf du RDP. Français Les échantillons ASV résultants ont été raréfiés en utilisant les raréfactions bêta et alpha de QIIME2 avec 99 itérations, pour comparer la diversité bêta entre les échantillons, ce qui a donné 1 231 séquences pour la région ITS2 et 1 292 séquences pour la région V4, donnant un total de 100 942 et 114 988 séquences filtrées par qualité, respectivement, utilisées pour des analyses ultérieures. En raison du très faible nombre de séquences fongiques provenant de la végétation dominée par les carex sur le site de Rivière Blanche, les parcelles correspondantes ont été exclues du reste des analyses des communautés fongiques (Tableau  1 ). Enfin, sur les 91 parcelles, 81 parcelles ont été conservées pour les champignons et 89 parcelles pour les bactéries (Tableau  1 ).

Français La base de données de référence utilisée pour l’attribution taxonomique des bactéries était Silva v132 pour 16S (base de données préformatée SILVA-V132-2018.04.10–99 QIIME avec un regroupement d’homologie de 99 %), comprenant 412 168 séquences ⁵³ . La base de données de référence utilisée pour l’attribution taxonomique des champignons (ITS2 ASV) était UNITE (base de données préformatée UNITE-V7.2-2017.10.10-dynamic QIIME avec un regroupement d’homologie dynamique), comprenant 8 756 séquences de référence et 21 793 séquences représentatives (RepS) ⁵⁴ , combinées à une base de données interne de 311 séquences de référence ectomycorhiziennes de Nouvelle-Calédonie ⁵ . Les attributions au niveau des espèces ont été effectuées sur la base d’une correspondance exacte avec les souches de référence séquencées selon un regroupement d’homologie de 99 %.

Visualisation du réseau

Les réseaux bipartites ont été générés avec Gephi v0.9.249 en utilisant la disposition de réseau ForceAtlas2 ^55. Les matrices d’abondance des ASV ont été utilisées, avec les parcelles et les ASV comme nœuds et les abondances des ASV comme arêtes pondérées. La partition des réseaux en communautés (une approche non a priori) a été réalisée en utilisant l’algorithme de Blondel et al. ⁵⁶ et la résolution de Lambiotte et al. ⁵⁷ .

Affectations fonctionnelles

Français Les attributions fonctionnelles fongiques ont été entreprises à l’aide de la base de données FUNGuild ⁵⁸ . Concernant l’identification des groupes fonctionnels fongiques, comme dans Fernandez Nuñez et al. ¹¹ , les attributions de confiance « Possible », « Probable » et « Très probable » ont été conservées. Les groupes fonctionnels fongiques font référence à des groupes d’espèces, apparentées ou non, qui exploitent la même classe de ressources environnementales de manière similaire ^58 , 59 . Les ASV assignées à un mode trophique unique (c.-à-d. Pathotrophe, Symbiotrophe et Saprotrophe) et à la guilde bien définie des mycorhizes éricoïdes (identifiée comme Pathotrophe-Symbiotrophe dans FUNGuild) ont été prises en compte pour des analyses plus approfondies. Les attributions fonctionnelles bactériennes et l’analyse statistique ont été réalisées à l’aide du serveur web Metagenassist ⁶⁰ , et les catégories de métabolisme ont été conservées. Les attributions fonctionnelles fongiques et bactériennes ont été regroupées et tracées à l’aide du package R pheatmap ⁵⁰ , sur les abondances des ASV.

Analyse statistique

Français La diversité des communautés microbiennes du sol a été évaluée en calculant la richesse spécifique (c’est-à-dire le nombre d’ASV observés), l’entropie de Hill-Shannon et l’inverse de Hill-Simpson, en utilisant les packages R vegan ⁶¹ et hillR ^62. Les indices de diversité ont été analysés avec un modèle mixte linéaire généralisé (GLMM) en utilisant le package R glmmTMB ^63. Le modèle a utilisé la formation comme paramètre fixe et le site comme paramètre aléatoire. La référence a été fixée arbitrairement comme formation de forêt tropicale dominée par Arillastrum gummiferum (AgF) (voir le tableau  1 pour les détails de la formation des plantes). La distribution de chaque indice a été vérifiée et fixée comme binomiale négative dans le modèle GLMM.

Français La similarité entre les communautés a été évaluée avec l’indice de dissimilarité de Bray-Curtis suivi d’une analyse PERMANOVA (packages R vegan ⁶¹ et pairwiseAdonis ⁶⁴ ) avec 9999 permutations sur l’effet combiné de la formation des plantes et du site. Le nombre accru de permutations contribue à améliorer la précision de l’estimation de la valeur p. Pour les analyses de routine, 9999 permutations sont suffisantes ; au-delà, les gains de précision sont souvent négligeables par rapport au temps de calcul requis. Pour évaluer si l’hypothèse de dispersion homogène était respectée pour PERMANOVA, nous avons effectué une analyse betadisper en utilisant la matrice de dissimilarité de Bray-Curtis, avec la fonction betadisper dans le package R vegan ^61. Pour cela, une matrice de dissimilarité de Bray-Curtis a été calculée à partir des données d’abondance ASV pour les ensembles de données ITS2 et V4. L’homogénéité de la dispersion a été testée sur des groupes définis par site et type de végétation. La signification statistique a été déterminée à l’aide d’une analyse de variance (ANOVA) appliquée aux distances au centroïde du groupe.

Les dissimilarités UniFrac pondérées et non pondérées, qui prennent en compte les distances phylogénétiques, ont également été calculées à l’aide des plugins QIIME2. Sur la base des indices de dissimilarité, une mise à l’échelle multidimensionnelle non métrique (NMDS) a été utilisée pour représenter les dissimilarités fongiques et bactériennes entre les parcelles. Les graphiques ont été réalisés avec le package R ggplot2 ⁶⁵ .

Des analyses statistiques sur la composition phylogénétique des ensembles de données pour rechercher des groupes qui seraient représentés de manière significative dans un site ou une condition particulière ont été effectuées par des analyses bayésiennes à l’aide du package R Anaconda ^12 , 66. Les groupes différentiels ont été conservés selon une valeur seuil de p ajustée de < 0,05 et un LogFoldChange > |2|.