Chercheur en Biologie Environnementale H/F CEA

Dans le contexte du changement climatique et des enjeux croissants de sécurité alimentaire, l'un des défis majeurs des agrosystèmes intensifs consiste à transformer les sols de grandes cultures d'un statut de déstockeurs de carbone (C) en stockeurs nets de carbone. Deux leviers principaux peuvent être mobilisés pour inverser ces trajectoires de séquestration : (i) augmenter les apports de carbone au sol et (ii) favoriser la stabilisation de la matière organique (MO) dans les compartiments protégés du sol. L'enjeu est donc de concevoir des systèmes de culture capables d'activer simultanément ces deux leviers, tout en maintenant une production agronomiquement performante et économiquement viable.
Le projet RhizoSeqC propose d'explorer des solutions fondées sur l'optimisation de la rhizodéposition via la sélection de plantes d'intérêt agricole capables d'augmenter les flux de carbone vers le sol. Cette stratégie repose sur le lien étroit entre rhizodéposition et agrégation du sol autour des racines (rhizogaine). L'espèce retenue est le sorgho (céréale grain et fourragère), en raison de son importance stratégique pour la sécurité alimentaire et de sa forte capacité d'adaptation aux contraintes liées au changement climatique, notamment le stress hydrique et l'élévation des températures.
Jusqu'à 20 % des photosynthétats produits par la plante peuvent être alloués aux exsudats racinaires. Ces composés constituent à la fois une source de carbone labile et un signal de recrutement pour le microbiote de la rhizosphère. Certains micro-organismes utilisent ces exsudats pour synthétiser des exopolysaccharides (EPS), molécules clés dans la formation et la stabilisation des agrégats du sol, en favorisant l'adhésion des particules minérales aux racines et la formation de la rhizogaine.
Le projet vise à décrypter le rôle du microbiome rhizosphérique dans la formation de la rhizogaine en combinant des approches de marquage isotopique stable (Stable Isotope Probing, SIP) et des technologies omiques (métagénomique, métatranscriptomique et métabolomique). Cette approche intégrative permettra d'identifier les déterminants microbiens et fonctionnels du transfert de carbone au sein du continuum plante-microbiote-sol, en comparant différents génotypes de sorgho présentant des capacités contrastées d'agrégation du sol.
L'approche SIP permettra de caractériser les communautés microbiennes impliquées dans l'incorporation et le recyclage du carbone récent issu des exsudats racinaires, ainsi que du carbone plus ancien provenant de la matière organique du sol. Une attention particulière sera portée à l'effet d'amorçage (« priming effect »), susceptible de stimuler la minéralisation du carbone organique natif et de constituer ainsi un risque potentiel d'épuisement du stock initial de carbone du sol.