À la racine des traits fonctionnels : comprendre l’influence de la fertilité des sols sur la distribution des traits racinaires et l’impact de cette association sur la distribution des espèces végétales

Les plantes se distribuent dans des habitats présentant une disponibilité variable en nutriment et s'y adaptent en ajustant leur taux de croissance relatif. Les espèces adaptées aux habitats infertiles, affichent un taux de croissance plus faible que celles adaptées aux habitats fertiles. Les adaptations expliquant cette distribution ont été identifiées, premièrement, au niveau des feuilles. Un fort taux de fixation du carbone et d’allocation de ce dernier à la croissance sont favorisés en investissant davantage dans des tissus foliaires contenant des enzymes photosynthétiques riches en azote, par rapport aux tissus structuraux riches en carbone. Inversement, les feuilles favorisant une croissance lente présentent une plus grande quantité de tissus structuraux que de tissus riches en enzymes photosynthétiques, ce qui prolonge leur longévité, mais restreint leur taux d'assimilation du carbone. Étant donné que les adaptations foliaires dépendent de l'utilisation des nutriments acquis par les racines, les adaptations de ces dernières sont essentielles pour comprendre la distribution des plantes. Le fonctionnement des racines est influencé par les mêmes variations dans le ratio entre les tissus à forte teneur en protéines riches en azote et les tissus structuraux. Les fortes valeurs de ce ratio améliorent l’acquisition des nutriments et soutiennent une croissance rapide, tandis que les faibles valeurs prolongent la longévité des racines, mais restreignent leur taux d'acquisition. Cependant, les racines doivent également explorer le sol dû à la mobilité limitée des nutriments. Cette fonction est réalisée en établissant des relations symbiotiques avec des champignons ou par l'allongement de leurs racines. Cependant, contrairement aux adaptations foliaires, la relation entre ces adaptations racinaires et la disponibilité des nutriments présente des résultats contradictoires. De plus, ces adaptations n'influencent pas l'acquisition des nutriments non directement disponibles, comme les nutriments organiques, qui peuvent représenter une proportion importante des nutriments du sol. Cela limite notre compréhension de la nutrition des plantes et entrave notre compréhension des mécanismes expliquant leur distribution. Afin de mieux comprendre la nutrition des plantes, des feuilles et des racines furent échantillonnées le long de gradients de fertilité. Les résultats ont montré que l'utilisation de nutriments organiques par le biais d'enzymes hydrolytiques augmentait à mesure que la fertilité des sols diminuait. De plus, une forte corrélation entre cette adaptation et les adaptations racinaires liées aux taux d'acquisition des nutriments a été observée, mais aucune corrélation n'a été constatée avec celles liées à l'exploration du sol. En revanche, dans un autre système d'étude, les résultats ont indiqué que les adaptations racinaires liées à l'exploration du sol, plutôt que celles associées aux taux d'acquisition des nutriments, s'alignaient avec la variation de la disponibilité des nutriments et se coordonnaient avec les adaptations foliaires qui permettent d’expliquer en partie la distribution des plantes. Dans l'ensemble, ces études ont approfondi notre compréhension de la nutrition des plantes et ont révélé différentes relations entre la variation de la disponibilité des nutriments et les adaptations racinaires influençant l'acquisition des nutriments et l'exploration du sol. Cela suggère qu’une généralisation des adaptations racinaires répondant systématiquement aux demandes nutritionnelles des feuilles est peu probable.

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