Les entités biologiques d’intérêt sont les microorganismes et les macro-invertébrés (vers de terre, insectes). Les liens entre ces organismes sont forts, agissants à des échelles d’observations emboîtées par le biais de mécanismes de rétroaction. Dans les agroécosystèmes, les caractéristiques des espèces végétales et les  pratiques culturales constituent un forçage majeur qui influence fortement ou se substitue à ces interactions. Les deux défis majeurs sont :

• de définir comment évaluer objectivement et techniquement le service de maintien et réservoir de biodiversité des agroécosystèmes
•  d’établir les liens causaux entre ce service, les  fonctions/processus qui le sous-tendent et les organismes vivants au sein de l’agroécosystème.

Au final en  relation avec d’autres axes transversaux, l’objectif sera de caractériser le déterminisme de la biodiversité  (dynamique, rétroaction) sur la stabilité/vulnérabilité des processus/fonctions des sols. 

Concernant la biodiversité des organismes telluriques, la compréhension des fonctions écologiques et leur gestion  passe par l’appréhension des relations diversité–fonctionnement des communautés de macro-invertébrés et de microorganismes. Ces divers organismes sont les acteurs majoritaires de multiples processus contribuant à divers  services écosystémiques. Dans l’agroécosystème, soumis à des stress multiples (climatiques, mécaniques et  chimiques), les réponses de la biodiversité (spécifique, de composition et/ou fonctionnelle) conditionnent la  stabilité des fonctions écologiques.

Le concept de trait fonctionnel apparaît fédérateur dans le cas de  l’écologie des populations et des communautés de macro-invertébrés. L’approche par trait fonctionnel permet  les changements d’échelle entre niveaux d’organisation biologique (individu → population → communauté) et  l’implication de chacun de ces niveaux dans la réalisation de fonctions écologiques. L’évaluation de la diversité  microbienne et des rôles fonctionnels des entités taxonomiques microbiennes étant encore très arbitraire,  l’approche par trait reste peu transposable aux communautés microbiennes. Néanmoins, des approches  expérimentales ciblant certains groupes fonctionnels génétiquement identifiables et dont les fonctions associées  sont mesurables, permettront de préciser l’implication de leur diversité dans des processus/fonctions des sols. 

Les outils conceptuels sont donc légèrement différents pour les invertébrés et les microorganismes. Ceci est lié  notamment à une différence d’ordre de grandeur en termes de nombre d’espèces en interaction, du degré de  connaissance de la diversité et de l’implication dans les fonctions des sols. 

Un verrou quant à l’évaluation du service « biodiversité » est le niveau d’organisation spatiale à considérer. Nous  proposons donc de travailler sur la diversité au sein des parcelles (local) et entre différentes parcelles (multilocal), en tenant compte de la structure/ composition/ configuration du paysage. L’analyse spatiale à l’échelle du  paysage est une des directions de travail vers laquelle les travaux concernant la biodiversité des macroinvertébrés  évolueront dans le cadre d’ÉcoSys. Pour le compartiment microbien cela ne se fera qu’à l’issue  d’une meilleure compréhension des relations diversité – fonction à un niveau plus local (agrégat, parcelle).