Hotspots of biogeochemical activity linked to aridity and plant traits across global drylands - Aix-Marseille Université
Article Dans Une Revue Nature Plants Année : 2024

Hotspots of biogeochemical activity linked to aridity and plant traits across global drylands

David Eldridge (1) , Jingyi Ding (2) , Josh Dorrough (3) , Manuel Delgado-Baquerizo (4) , Osvaldo Sala (5) , Nicolas Gross (6) , Yoann Le Bagousse-Pinguet (7) , Max Mallen-Cooper , Hugo Saiz (8) , Sergio Asensio (9) , Victoria Ochoa (10) , Beatriz Gozalo (10) , Emilio Guirado (9) , Miguel García-Gómez (11) , Enrique Valencia (12) , Jaime Martínez-Valderrama , César Plaza (13) , Mehdi Abedi (14) , Negar Ahmadian (14) , Rodrigo Ahumada , Julio Alcántara , Fateh Amghar , Luísa Azevedo , Farah Ben Salem , Miguel Berdugo , Niels Blaum , Bazartseren Boldgiv , Matthew Bowker , Donaldo Bran , Chongfeng Bu , Rafaella Canessa , Andrea Castillo-Monroy , Ignacio Castro , Patricio Castro-Quezada , Simone Cesarz , Roukaya Chibani , Abel Augusto Conceição , Anthony Darrouzet-Nardi , Yvonne Davila , Balázs Deák , Paloma Díaz-Martínez , David Donoso , Andrew David Dougill , Jorge Durán , Nico Eisenhauer , Hamid Ejtehadi , Carlos Ivan Espinosa , Alex Fajardo , Mohammad Farzam , Ana Foronda , Jorgelina Franzese , Lauchlan Fraser , Juan Gaitán , Katja Geissler , Sofía Laura Gonzalez , Elizabeth Gusman-Montalvan , Rosa Mary Hernández , Norbert Hölzel , Frederic Mendes Hughes , Oswaldo Jadan , Anke Jentsch , Mengchen Ju , Kudzai Kaseke , Melanie Köbel , Anika Lehmann , Pierre Liancourt , Anja Linstädter , Michelle Louw , Quanhui Ma , Mancha Mabaso , Gillian Maggs-Kölling , Thulani Makhalanyane , Oumarou Malam Issa , Eugene Marais , Mitchel Mcclaran , Betty Mendoza , Vincent Mokoka , Juan Mora , Gerardo Moreno , Seth Munson , Alice Nunes , Gabriel Oliva , Gastón Oñatibia , Brooke Osborne , Guadalupe Peter , Margerie Pierre , Yolanda Pueyo , R. Emiliano Quiroga , Sasha Reed , Ana Rey , Pedro Rey , Víctor Manuel Reyes Gómez , Víctor Rolo , Matthias Rillig , Peter Le Roux , Jan Christian Ruppert , Ayman Salah , Phokgedi Julius Sebei , Anarmaa Sharkhuu , Ilan Stavi , Colton Stephens , Alberto Teixido , Andrew David Thomas , Katja Tielbörger , Silvia Torres Robles , Samantha Travers , Orsolya Valkó , Liesbeth van den Brink , Frederike Velbert , Andreas von Heßberg , Wanyoike Wamiti , Deli Wang , Lixin Wang , Glenda Wardle , Laura Yahdjian , Eli Zaady , Yuanming Zhang , Xiaobing Zhou , Fernando Maestre
1 UNSW - University of New South Wales [Sydney]
2 BEES - School of Biological, Earth and Environmental Sciences [Sydney]
3 New South Wales Office of Environment and Heritage
4 IRNAS - Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla
5 ASU - Arizona State University [Tempe]
6 UREP - Unité Mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial - UMR
7 IMBE - Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale
8 Universidad de Zaragoza = University of Zaragoza [Saragossa University] = Université de Saragosse
9 Universidad de Alicante
10 UA - Université d'Alicante, Espagne
11 UPM - Universidad Politécnica de Madrid
12 UCM - Universidad Complutense de Madrid = Complutense University of Madrid [Madrid]
13 ICA - Instituto de Ciencias Agrarias
14 Tarbiat Modares University [Tehran]
David Eldridge
University of New South Wales [Sydney]
Jingyi Ding
School of Biological, Earth and Environmental Sciences [Sydney]
Josh Dorrough
  • Fonction : Auteur
New South Wales Office of Environment and Heritage
Manuel Delgado-Baquerizo
Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla
Osvaldo Sala
  • Fonction : Auteur
Arizona State University [Tempe]
Nicolas Gross
  • Fonction : Auteur
Unité Mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial - UMR
Yoann Le Bagousse-Pinguet
Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale
Max Mallen-Cooper
  • Fonction : Auteur
Hugo Saiz
  • Fonction : Auteur
Universidad de Zaragoza = University of Zaragoza [Saragossa University] = Université de Saragosse
Sergio Asensio
  • Fonction : Auteur
Universidad de Alicante
Victoria Ochoa
  • Fonction : Auteur
Université d'Alicante, Espagne
Beatriz Gozalo
  • Fonction : Auteur
Université d'Alicante, Espagne
Emilio Guirado
Universidad de Alicante
Miguel García-Gómez
Universidad Politécnica de Madrid
Enrique Valencia
  • Fonction : Auteur
Universidad Complutense de Madrid = Complutense University of Madrid [Madrid]
Jaime Martínez-Valderrama
César Plaza
Instituto de Ciencias Agrarias
Mehdi Abedi
  • Fonction : Auteur
Tarbiat Modares University [Tehran]
Negar Ahmadian
  • Fonction : Auteur
Tarbiat Modares University [Tehran]
Rodrigo Ahumada
  • Fonction : Auteur
Julio Alcántara
Fateh Amghar
Luísa Azevedo
  • Fonction : Auteur
Farah Ben Salem
  • Fonction : Auteur
Miguel Berdugo
Niels Blaum
Bazartseren Boldgiv
Matthew Bowker
  • Fonction : Auteur
Donaldo Bran
  • Fonction : Auteur
Chongfeng Bu
  • Fonction : Auteur
Rafaella Canessa
Andrea Castillo-Monroy
  • Fonction : Auteur
Ignacio Castro
  • Fonction : Auteur
Patricio Castro-Quezada
  • Fonction : Auteur
Simone Cesarz
Roukaya Chibani
  • Fonction : Auteur
Abel Augusto Conceição
  • Fonction : Auteur
Anthony Darrouzet-Nardi
  • Fonction : Auteur
Yvonne Davila
Balázs Deák
Paloma Díaz-Martínez
  • Fonction : Auteur
David Donoso
Andrew David Dougill
Jorge Durán
  • Fonction : Auteur
Nico Eisenhauer
Hamid Ejtehadi
  • Fonction : Auteur
Carlos Ivan Espinosa
Alex Fajardo
Mohammad Farzam
Ana Foronda
  • Fonction : Auteur
Jorgelina Franzese
  • Fonction : Auteur
Lauchlan Fraser
  • Fonction : Auteur
Juan Gaitán
  • Fonction : Auteur
Katja Geissler
  • Fonction : Auteur
Sofía Laura Gonzalez
  • Fonction : Auteur
Elizabeth Gusman-Montalvan
  • Fonction : Auteur
Rosa Mary Hernández
Norbert Hölzel
  • Fonction : Auteur
Frederic Mendes Hughes
  • Fonction : Auteur
Oswaldo Jadan
Anke Jentsch
Mengchen Ju
  • Fonction : Auteur
Kudzai Kaseke
  • Fonction : Auteur
Melanie Köbel
  • Fonction : Auteur
Anika Lehmann
  • Fonction : Auteur
Pierre Liancourt
Anja Linstädter
  • Fonction : Auteur
Michelle Louw
  • Fonction : Auteur
Quanhui Ma
  • Fonction : Auteur
Mancha Mabaso
  • Fonction : Auteur
Gillian Maggs-Kölling
  • Fonction : Auteur
Thulani Makhalanyane
Oumarou Malam Issa
  • Fonction : Auteur
Eugene Marais
  • Fonction : Auteur
Mitchel Mcclaran
  • Fonction : Auteur
Betty Mendoza
  • Fonction : Auteur
Vincent Mokoka
  • Fonction : Auteur
Juan Mora
Gerardo Moreno
Seth Munson
Alice Nunes
Gabriel Oliva
  • Fonction : Auteur
Gastón Oñatibia
Brooke Osborne
  • Fonction : Auteur
Guadalupe Peter
Margerie Pierre
  • Fonction : Auteur
Yolanda Pueyo
  • Fonction : Auteur
R. Emiliano Quiroga
  • Fonction : Auteur
Sasha Reed
  • Fonction : Auteur
Ana Rey
Pedro Rey
Víctor Manuel Reyes Gómez
  • Fonction : Auteur
Víctor Rolo
  • Fonction : Auteur
Matthias Rillig
Peter Le Roux
  • Fonction : Auteur
Jan Christian Ruppert
  • Fonction : Auteur
Ayman Salah
  • Fonction : Auteur
Phokgedi Julius Sebei
  • Fonction : Auteur
Anarmaa Sharkhuu
  • Fonction : Auteur
Ilan Stavi
  • Fonction : Auteur
Colton Stephens
Alberto Teixido
Andrew David Thomas
  • Fonction : Auteur
Katja Tielbörger
  • Fonction : Auteur
Silvia Torres Robles
  • Fonction : Auteur
Samantha Travers
Orsolya Valkó
Liesbeth van den Brink
Frederike Velbert
  • Fonction : Auteur
Andreas von Heßberg
Wanyoike Wamiti
  • Fonction : Auteur
Deli Wang
  • Fonction : Auteur
Lixin Wang
Glenda Wardle
Laura Yahdjian
Eli Zaady
  • Fonction : Auteur
Yuanming Zhang
Xiaobing Zhou
  • Fonction : Auteur
Fernando Maestre

Résumé

Perennial plants create productive and biodiverse hotspots, known as fertile islands, beneath their canopies. These hotspots largely determine the structure and functioning of drylands worldwide. Despite their ubiquity, the factors controlling fertile islands under conditions of contrasting grazing by livestock, the most prevalent land use in drylands, remain virtually unknown. Here we evaluated the relative importance of grazing pressure and herbivore type, climate and plant functional traits on 24 soil physical and chemical attributes that represent proxies of key ecosystem services related to decomposition, soil fertility, and soil and water conservation. To do this, we conducted a standardized global survey of 288 plots at 88 sites in 25 countries worldwide. We show that aridity and plant traits are the major factors associated with the magnitude of plant effects on fertile islands in grazed drylands worldwide. Grazing pressure had little influence on the capacity of plants to support fertile islands. Taller and wider shrubs and grasses supported stronger island effects. Stable and functional soils tended to be linked to species-rich sites with taller plants. Together, our findings dispel the notion that grazing pressure or herbivore type are linked to the formation or intensification of fertile islands in drylands. Rather, our study suggests that changes in aridity, and processes that alter island identity and therefore plant traits, will have marked effects on how perennial plants support and maintain the functioning of drylands in a more arid and grazed world. In global drylands, soils tend to be more fertile beneath tree, shrub and grass islands. Soil fertility was greater beneath taller and wider plants but was unaffected by either grazing pressure or the type of herbivore.

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Biodiversité et Ecologie
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Soumis le : mercredi 18 septembre 2024-17:13:12

Dernière modification le : jeudi 31 octobre 2024-09:06:03

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Citer

David Eldridge, Jingyi Ding, Josh Dorrough, Manuel Delgado-Baquerizo, Osvaldo Sala, et al.. Hotspots of biogeochemical activity linked to aridity and plant traits across global drylands. Nature Plants, 2024, 10 (5), pp.760-770. ⟨10.1038/s41477-024-01670-7⟩. ⟨hal-04593756⟩

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