Potential energetic return on investment positively correlated with overall soil microbial activity

Microbial communities are a critical component of the soil carbon (C) cycle as they are responsible for the decomposition of both organic inputs from plants and of soil organic C. However, there is still no consensus about how to explicitly represent their role in terrestrial C cycling. The objective of the study was to determine how the molecular and energetic properties of readily available organic matter affect the metabolic activity of the resident microbial communities in soils. This was achieved by cross-amending six soils, taken from woodland and grassland sites along an urban pressure gradient, with organic matter extracted from the same six soils and measuring heat dissipated due to the increase in microbial metabolic activity. The energetic properties of the organic matter were used to estimate a potential energetic return on investment (ROI) that microbial communities could obtain from the transformation of the organic matter. Specifically, the ROI was calculated as the ratio between the total net energy available (ΔE) and the weighted average standard state Gibbs energies of oxidation half reactions of organic C (ΔG°Cox). ΔE was measured as the heat of combustion using bomb calorimetry. ΔG°Cox was estimated using the average nominal oxidation state of C (NOSC) of the molecular species in the organic matter. The overall metabolic activity of microbial communities was positively related to the potential energetic return on investment but no significant relationship was found with the molecular diversity of organic matter. The temporal differences in metabolism across soils indicate that bacterial communities do not exploit the potential energetic return on investment in the same way: the suburban grassland communities responded more rapidly and the suburban woodland communities more slowly to the organic matter additions than the other communities. The urban gradient did not affect the properties of the molecular or energetic properties of the organic matter nor the response of the microbial communities to the organic matter additions. However, the organic matter from the grassland soils caused soils to dissipate 36.4% more heat than organic matter from the woodland soils. The metabolic response was also more rapid after the addition of grassland organic matter: the time taken for half the heat to be dissipated was 6.4 h after the addition of grassland organic matter and 6.1 h after the addition of woodland organic matter. Overall, our results suggest that microbial communities preferentially use organic matter with a high potential energetic return on investment, i.e. organic molecules that do not require high cost associated with catalysis whilst yielding a high net energetic benefit

Chapitre 13. Séquestration du carbone et usage durable des savanes ouest-africaines : synergie ou antagonisme ?

Introduction Les écosystèmes de savane ouest-africaine couvrent de vastes superficies (5.106 km2), en grande majorité exploitées par l’agriculture et le pastoralisme (Mayaux et al., 2004). Ils associent des systèmes herbacés et arborés, les faciès de végétation étant fortement pilotés par la pluviosité annuelle selon un gradient latitudinal. Dans ces écosystèmes, pour des raisons principalement démographiques et techniques – et, demain, sans doute climatiques – les ressources carbonées se rar..

Istradefylline protects from cisplatin-induced nephrotoxicity and peripheral neuropathy while preserving cisplatin antitumor effects

Cisplatin is a potent chemotherapeutic drug that is widely used in the treatment of various solid cancers. However, its clinical effectiveness is strongly limited by frequent severe adverse effects, in particular nephrotoxicity and chemotherapy-induced peripheral neuropathy. Thus, there is an urgent medical need to identify novel strategies that limit cisplatin-induced toxicity. In the present study, we show that the FDA-approved adenosine A2A receptor antagonist istradefylline (KW6002) protected from cisplatin-induced nephrotoxicity and neuropathic pain in mice with or without tumors. Moreover, we also demonstrate that the antitumoral properties of cisplatin were not altered by istradefylline in tumor-bearing mice and could even be potentiated. Altogether, our results support the use of istradefylline as a valuable preventive approach for the clinical management of patients undergoing cisplatin treatment

Carbone des sols en Afrique

Les sols sont une ressource essentielle à préserver pour la production d’aliments, de fibres, de biomasse, pour la filtration de l’eau, la préservation de la biodiversité et le stockage du carbone. En tant que réservoirs de carbone, les sols sont par ailleurs appelés à jouer un rôle primordial dans la lutte contre l’augmentation de la concentration de gaz à effet de serre. Ils sont ainsi au centre des objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies, notamment les ODD 2 « Faim zéro », 13 « Lutte contre le changement climatique », 15 « Vie terrestre », 12 « Consommation et production responsables » ou encore 1 « Pas de pauvreté ». Cet ouvrage présente un état des lieux des sols africains dans toute leur diversité, mais au-delà, il documente les capacités de stockage de carbone selon les types de sols et leurs usages en Afrique. Il propose également des recommandations autour de l’acquisition et de l’interprétation des données, ainsi que des options pour préserver, voire augmenter les stocks de carbone dans les sols. Tous les chercheurs et acteurs du développement impliqués dans les recherches sur le rôle du carbone des sols sont concernés par cette synthèse collective. Fruit d’une collaboration entre chercheurs africains et européens, ce livre insiste sur la nécessité de prendre en compte la grande variété des contextes agricoles et forestiers africains pour améliorer nos connaissances sur les capacités de stockage de carbone des sols et lutter contre le changement climatique

13. L’écologie, une science pour le développement durable

Se situer dans le monde, voilà sans doute ce qui anime le genre humain depuis qu’il appartient à la catégorie des êtres pensants. Les systèmes de croyances, comme les sciences, ont été inventés en réponse à cette préoccupation. Mais le monde est vaste et diversifié, ce qui a engendré la coexistence d’une multitude de représentations. Parmi les sciences, certaines se sont focalisées sur une catégorie de composantes et de processus, comme la chimie, alors que d’autres ont adopté un point de vue..

La biodiversité au cœur de l’enjeu climatique

National audienc

Aspects fonctionnels du cycle de l'azote dans la strate herbacee de la savane de Lamto

SIGLEAvailable from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : T 78115 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Impact de l’agriculture intensive sur la biodiversité

National audienc

Interactions plantes-minéraux argileux dans une perspective écologique

Les minéraux argileux sont des acteurs clés dans le fonctionnement des sols et des écosystèmes. Mon travail de thèse étudie leurs modifications liées à l activité du couvert végétal. J ai focalisé mon travail sur deux types de modifications : les modifications à court terme de l occupation des sites interfoliaires des minéraux argileux 2/1 en lien avec le cycle du potassium (K), et les modifications à plus long terme de la structure même des feuillets d argiles dans le sol de surface entraînées par les apports en silice (Si) et en potassium par la végétation. La première partie de mon travail a permis d établir que les minéraux argileux 2/1 se comportent comme un réservoir à K : un apport de K (pluviolessivats, minéralisation de la litière, fertilisation) provoque la formation de feuillets fermés à 1 nm par une couche d ions K anhydres, inversement les racines des plantes peuvent prélever ces ions K anhydres et provoquer l ouverture des feuillets. Le remplissage et la vidange de ce réservoir peuvent être suivis qualitativement et même quantitativement par diffraction aux rayons X.Dans la seconde partie de ma thèse, j ai établi que certains profils présentent une augmentation de K et de Si vers la surface. Le paradoxe que constitue la plus forte teneur de ces éléments mobiles en surface s explique par leur translocation par les plantes. La modélisation de ce phénomène a révélé que l action des plantes peut contrebalancer la perte en Si et K par lessivage et par conséquent stabiliser les phases argileuses riches en Si et K.Mon travail de thèse suggère donc que les plantes utilisent et entretiennent le réservoir à K constitué par les minéraux argileux 2/1 des sols.Clay minerals are key components for soil and ecosystem functioning. My PhD work centred on the modifications related to plant activity. My work focused on two types of modifications: short term modifications of interlayer site occupations related to potassium (K) dynamics, and longer term modifications of the clay sheet structure in the surface soil influenced by K and Si inputs by plants.The first part of my work established that 2/1 clay minerals behave as a K reservoir in soils: K inputs (throughfall, litter mineralization, fertilization) lead to the formation of closed layers collapsed to 1 nm by anhydrous K ions, conversely roots may take up these anhydrous K ions which leads to clay layer opening . The filling or emptying of this K reservoir can be qualitatively and quantitatively studied through X-ray diffraction. In the second part, I showed that some soil profiles exhibit an increase of Si and K contents near the surface. This paradoxical distribution of mobile elements Si and K is explained by their translocation by plants. A model based on this phenomenon revealed that plant translocation can balance element loss through lixiviation and stabilize Si-rich and K-rich clay minerals in the surface soil horizon. My work suggests that plants use and stabilize the soil K reservoir composed of the 2/1 clay minerals.PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF