Notre activité est structurée autour de trois thèmes qui s’inscrivent dans les défis scientifiques et sociétaux présentés ci-dessous :

 Thème 1 - Réponses des communautés aux perturbations naturelles et anthropiques

Les effets de pressions multiples telles que les facteurs de changements globaux (i.e. changement climatique, modification de la diversité végétale, modification de la gestion des terres, invasions biologiques, présence de polluants tels que les nanoparticules, les micro(nano)plastiques …) sur les communautés microbiennes et leur environnement sont étudiés au travers des approches intégrant l'écotoxicologie microbienne et l’écologie du stress. Il s’agit de déterminer les conséquences de ces perturbations sur la dynamique, l’abondance, la structure et l’activité des communautés impliquées dans les processus clés du cycle de l’azote mais aussi du carbone, ainsi que les rétroactions engendrées.

Thème 2 - Relations entre la biodiversité, le fonctionnement des écosystèmes et les services écosystémiques

Nous évaluons la contribution des communautés microbiennes du sol à la fourniture de services écosystémiques multiples (en particulier le maintien de la fertilité des sols, la régulation du climat notamment via les émissions de gaz à effet de serre, la qualité de l'eau, et la productivité des plantes) ainsi que les synergies et les compromis entre ces services. La capacité de certaines communautés animales ou végétales à orienter des processus tels que la nitrification et/ou la dénitrification et in fine à modifier certains services écosystémiques est également étudiée. Nous analysons aussi comment les stratégies d'utilisation des nutriments azotés par les végétaux induisent des modifications au sein des communautés microbiennes, affectant ainsi leur écologie.

Thème 3 - Ingénierie écologique

Des approches d'ingénierie écologique sont développées à travers la gestion de la composante microbienne et végétale des écosystèmes pour augmenter leurs performances et leur résilience. Les travaux visent à mieux prendre en compte cette composante dans le développement de solutions fondées sur la nature, par exemple dans des contextes d’agroécologie, d’aménagement de territoires urbains, ou de foresterie durable.

Pour atteindre ces objectifs, nous utilisons des approches expérimentales à la fois sur le terrain et en conditions contrôlées, couplées à des approches de modélisation. Nous utilisons aussi bien des outils standards que des outils innovants pour caractériser l'abondance (PCR quantitative ciblant des gènes de fonction), la diversité (métagénomique et séquençage haut débit ciblant des gènes spécifiques de groupes fonctionnels), et l'activité (chromatographie en phase gazeuse et en phase ionique, dosages colorimétriques) des groupes nitrifiants, dénitrifiants et fixateurs d’azote ainsi que de la communauté microbienne dans son ensemble. Notre équipe utilise également des méthodes analytiques pour caractériser les traits racinaires et aériens ainsi que la diversité des substances naturelles dans le sol ou la rhizosphère et le métabolome microbien ou végétal.