• L’acronyme signifie « Biological and Ecological Traits for Soil Invertebrates »

• Le projet a été financé de 2011 à 2014 par le CESAB/FRB (Centre de Synthèse et d’Analyse sur la Biodiversité / Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité)

Les traits biologiques et écologiques sont les caractéristiques des organismes leur permettant notamment de faire face à l’environnement. Le projet de BETSI a synthétisé et organisé des données sur les traits fonctionnels des invertébrés de sol par la création d’une base de données d’une portée sans précédent sur cette facette sous-étudiée de la biodiversité. Le travail d’un consortium interdisciplinaire a permis de prendre en compte un large panel de ces organismes. Le projet s’est déroulé en 4 étapes : 

1. Etat de l’art et définition d’un vocabulaire commun (thésaurus)
2. Identification et sélection des informations pertinentes
3. Création d’une base de données (https://portail.betsi.cnrs.fr/)
4. Tests de la réponse des invertébrés aux contraintes environnementales

1- Définition d’un vocabulaire commun (Pey, B. et al., 2014a et 2014b)

La sémantique des traits a fait l’objet d’une attention toute particulière. Elle traite de l’hétérogénéité des termes employés (terminologie) dans le temps. Elle préserve leur signification (concepts scientifiques) et saisit également leurs interrelations. Le thésaurus pour les approches basées sur les traits des invertébrés du sol (T-SITA) a été construit à l’aide d’un outil en ligne, conçu pour la construction collaborative de thésaurus en écologie : le Thesauform (Laporte et al. 2012). T-SITA est une première initiative qui traite de la sémantique des traits et des préférences écologiques des invertébrés du sol. Le Thesauform permet de construire un thésaurus qui aboutit à une hiérarchie de termes organisés selon leur signification, c’est-à-dire leur concept. Chaque terme de la hiérarchie est décrit par un nombre défini de ses propriétés : définition, référence bibliographique de la définition, abréviation, synonyme, terme apparenté et unité. La procédure de construction est réalisée en collaboration par une communauté d’experts scientifiques. Elle est divisée en trois étapes successives : l’édition, la validation et la supervision.

2- Identification et sélection des informations pertinentes

Avant d’entamer la phase d’édition de la T-SITA, vingt-et-un experts en écologie des invertébrés du sol ont fourni une liste d’environ 80 termes bien connus de traits et de préférences écologiques, sur la base d’une étude bibliographique. Ces termes relatifs aux traits et aux préférences écologiques ont d’abord été choisis parce qu’ils sont couramment utilisés pour au moins quatre groupes taxonomiques d’invertébrés notables ayant des stratégies biologiques différentes : les vers de terre, les carabes, les araignées et les collemboles. Néanmoins, la conception du thésaurus n’est pas limitée à ces groupes d’invertébrés du sol. Il est possible de saisir des termes de caractéristiques pour tous les invertébrés du sol et/ou des termes de caractéristiques spécifiques pour un seul groupe d’invertébrés du sol (par exemple, le nombre d’ocelles des collemboles). Enfin, T-SITA reflète l’accord d’une communauté d’experts scientifiques pour fixer les propriétés sémantiques (par exemple, la définition) d’environ 100 traits et préférences écologiques. Depuis 2024, le TSITA est sur Opentheso.

3- Base de données BETSI

En 2011, l’utilisation des traits pour les invertébrés du sol résultait d’initiatives isolées. Elles ont produit des quantités de données hétérogènes disjointes. Notre principale préoccupation a été de fournir aux scientifiques spécialistes des invertébrés du sol des outils permettant l’identification, la disponibilité et l’interopérabilité des données. Le web sémantique offre ce type d’outils car il est basé sur les principes clés des métadonnées, des vocabulaires contrôlés et des ontologies. Une base de données pour la collecte de tous les types de données sur les traits a été construite sous le système de gestion de base de données PostgreSQL (http://www.postgresql.org/docs/9.1/static/reference.html).

La structure de la base de données contient plusieurs modules pour traiter le format hétérogène des données, à savoir

• un module taxonomique qui traite de la taxonomie de la faune du sol.
• des modules de parcelles et d’expériences qui permettent de saisir des données expérimentales précises (sol, faune, conditions d’échantillonnage, caractères mesurés)
• un module de traits qui permet d’introduire des données bibliographiques 
• enfin, un module source qui permet d’attribuer une source à chaque objet de la base de données, quel que soit le module auquel il appartient.

À l’intérieur des modules, les données ont été décrites à l’aide de normes techniques et scientifiques communes (par exemple, le code NUTS pour l’identification des villes, Fauna Europeae pour la taxonomie). Il offre à la base de données la possibilité d’être interopérable avec tout autre outil écoinformatique.  T-SITA a été relié avec succès à cet outil. Un tel lien améliore la gestion et l’intégrité scientifique des données. En outre, la structure interne des modules présente des métacolonnes permettant de modifier les normes scientifiques au fil du temps. Cette dernière propriété est cruciale pour l’évolution du contenu de la base de données.

4- Réponse des invertébrés aux contraintes environnementales

D’Hervilly, C., Bertrand, I., Berlioz, L., Hedde, M., Capowiez, Y., Dufour, L., Marsden, C. (2024) Tracking earthworm fluxes at the interface between tree rows and crop habitats in a Mediterranean alley cropping field. European Journal of Soil Biology 120, 103572. https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2023.103572

Bonfanti, J., Krogh, P.H., Hedde, M., Cortet, J. (2023) Ecomorphosis in European Collembola: review and use as an indicator of climate change. Applied Soil Ecology 182, 104692

De Almeida, T., Arnan, X., Capowiez, Y., Hedde, M., Mesléard, F., Dutoit, T., Blight, O. (2023) Reasons and strategies for using ants in ecological restoration. Land Degradation Development 1–12. https://doi.org/10.1002/ldr.5006

Gardarin, A., Capowiez, Y., Teulé, J.-M., Wetzel, W., Hedde, M., (2023) Photographic observations reveal the epigeic invertebrates contributing to the predation of sentinel prey on the ground surface. Agric Ecosyst Envir 71, 111-118. https://doi.org/10.1016/j.baae.2023.07.002

Bonfanti, J., Hedde, M., Cortet, J., Krogh, P.H., Larsen, K.L., Holmstrup, M. (2022) Communities of Collembola show functional resilience in a long-term field experiment simulating climate change. Pedobiologia. https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2022.150789

Capowiez, Y., Decaëns, T., Hedde, M., Marsden, C., Jouquet,, P., Marchan, D.F., Nahmani, J., Pelosi, C., Bottinelli, N. (2022) Faut-il continuer à utiliser les catégories écologiques de ver de terre définies par Marcel Bouché il y a 50 ans ? Une vision historique et critique. Etude et Gestion des Sols, 29:51-58.

Hedde, M., Blight, O., Briones, M.J.I, Bonfanti, J., Brauman, A., Brondani, M., Calderón Sanou, I., Clause, J., Conti, E., Cortet, J., Decaëns, T., Erktan, A., Gérard, S., Goulpeau, A., Iannelli, M., Joimel-Boulanger, S., Jouquet, P., Le Guillarme, N.,  Marsden, C., Martinez Almoyna, C.,

Mulder, C., Perrin, W., Pétillon, J., Pey, B., Potapov, A.M., Si-moussi, S., Thuiller, W., Trap, J., Vergnes, A., Zaytsev, A., Capowiez, Y. (2022) Avoiding cacophony in soil fauna classifications. Geoderma 426, 116073.

Bloor, J.M.G., Si-Moussi, S., Taberlet, P. et al. Analysis of complex trophic networks reveals the signature of land-use intensification on soil communities in agroecosystems. Sci Rep 11, 18260 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-97300-9

Bottinelli, Nicolas, et Yvan Capowiez. « Earthworm ecological categories are not functional groups ». Biology and Fertility of Soils 57, nᵒ 2 (2021): 329‑31. https://doi.org/10.1007/s00374-020-01517-1.

Braschi, Julie, Ophélie Hélard, Christophe Mazzia, Pierre Oger, Philippe Ponel, et Elise Buisson. « Impacts of the removal of invasive Carpobrotus on spider assemblage dynamics ». Biodiversity and Conservation 30, nᵒ 2 (2021): 497‑518. https://doi.org/10.1007/s10531-020-02102-6.

Joimel, S., Schwartz, C., Bonfanti, J., Hedde, M., Krogh, P.H., Pérès, G., Pernin, C., Rakoto, A., Salmon, S., Santorufo, L., Cortet, J., (2021) Functional and Taxonomic Diversity of Collembola as Complementary Tools to Assess Land Use Effects on Soils Biodiversity. Front. Ecol. Evol. DOI: 10.3389/fevo.2021.630919

Joimel, Sophie, Johanne Nahmani, Mickael Hedde, A Auclerc, Beaumelle Léa, Jonathan Bonfanti, Jérôme Cortet, Ganault Pierre, Florence Maunoury-Danger, et Pey Benjamin. « A Large Database on Functional Traits for Soil Ecologists: BETSI », 2021.

Santorufo, L., Joimel, S., Auclerc, A., Deremiens, J., Grisard, G., Hedde, M., et al. (2021). Early colonization of constructed technosol by microarthropods. Ecol. Eng. 162:106174. doi: 10.1016/j.ecoleng.2021.106174

Bottinelli, N., Hedde, M., Jouquet, P., Capowiez, Y. (2020) An explicit definition of earthworm ecological categories – Marcel Bouché’s triangle revisited. Geoderma, 372. DOI: 10.1016/j.geoderma.2020.114361.

Phillips, Helen R. P., Léa Beaumelle, Nico Eisenhauer, Jes Hines, et Linnea C. Smith. « Lessons from the WBF2020: Extrinsic and  Intrinsic Value of Soil Organisms », 2020. https://doi.org/10.25674/SO92ISS2PP121.

Frazão, J., de Goede, R.G.M., Salánki, T.E., Brussaard, L., Faber, J.H, Hedde, M., Pulleman, M.M. (2019). Responses of earthworm communities to crop residue management after inoculation of the earthworm Lumbricus terrestris (Linnaeus, 1758). Applied Soil Ecology, 142, 177-188. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.04.022

Joimel, S., Schwartz, C., Maurel, N., Magnus, B., Machon, N., Bel, J., Cortet, J., 2019. Contrasting homogenization patterns of plant and collembolan communities in urban vegetable gardens. Urban Ecosystems. https://doi.org/10.1007/s11252-019-00843-z

Bonfanti, J., Hedde, M., Joimel, S., Krogh, P.H., Violle, C., Nahmani, J., Cortet, J., 2018. Intraspecific body size variability in soil organisms at a European scale: Implications for functional biogeography. Functional Ecology. https://doi.org/10.1111/1365-2435.13194

Hedde, M., Nahmani, J., Séré, G., Auclerc, A., Cortet, J., 2018. Early colonization of constructed Technosols by macro-invertebrates. J Soils Sediments. https://doi.org/10.1007/s11368-018-2142-9

Joimel, S., Capiaux, H., Schwartz, C., Hedde, M., Lebeau, T., Le Guern, C., Nahmani, J., Pernin, C., Salmon, S., Santorufo, L., Béchet, B., Cortet, J., 2018. Effect of Geogenic Lead on Fungal and Collembolan Communities in Garden Topsoil. Pedosphere 28, 215–226. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(18)60022-0

Joimel, Sophie, Grard, B., Auclerc, A., Hedde, M., Le Doaré, N., Salmon, S., Chenu, C., 2018. Are Collembola “flying” onto green roofs? Ecological Engineering 111, 117–124. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2017.12.002

Vincent, Q., Leyval, C., Beguiristain, T., Auclerc, A., 2018. Functional structure and composition of Collembola and soil macrofauna communities depend on abiotic parameters in derelict soils. Applied Soil Ecology 130, 259–270. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2018.07.002

Marliac, G., Mazzia, C., Pasquet, A., Cornic, J.-F., Hedde, M., Capowiez, Y., 2016. Management diversity within organic production influences epigeal spider communities in apple orchards. Agriculture, Ecosystems & Environment 216, 73–81. https://doi.org/10.1016/j.agee.2015.09.026

Pelosi, C., Pey, B., Caro, G., Cluzeau, D., Peigné, J., Bertrand, M., Hedde, M., 2016. Dynamics of earthworm taxonomic and functional diversity in ploughed and no-tilled cropping systems. Soil and Tillage Research 156, 25–32. https://doi.org/10.1016/j.still.2015.07.016

Henneron, L., Bernard, L., Hedde, M., Pelosi, C., Villenave, C., Chenu, C., Bertrand, M., Girardin, C., Blanchart, E., 2015. Fourteen years of evidence for positive effects of conservation agriculture and organic farming on soil life. Agron. Sustain. Dev. 35, 169–181. https://doi.org/10.1007/s13593-014-0215-8

Mazzia, C., Decaëns, T., Nahmani, J., Pey, B., Thénard, J., Capowiez, Y.., 2015. Orchard management influences both functional and taxonomic ground beetle (Coleoptera, Carabidae) diversity in South-East France. Applied Soil Ecology 88, 26–31. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2014.11.014

Mazzia, C., Pasquet, A., Caro, G., Thénard, J., Cornic, J.-F., Hedde, M., Capowiez, Y., 2015. The impact of management strategies in apple orchards on the structural and functional diversity of epigeal spiders. Ecotoxicology 1–10. https://doi.org/10.1007/s10646-014-1409-1

Santorufo, L., Cortet, J., Nahmani, J., Pernin, C., Salmon, S., Pernot, A., Morel, J.L., Maisto, G., 2015. Responses of functional and taxonomic collembolan community structure to site management in Mediterranean urban and surrounding areas. European Journal of Soil Biology 70, 46–57. https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2015.07.003

Duflot, R., Georges, R., Ernoult, A., Aviron, S., Burel, F., 2014. Landscape heterogeneity as an ecological filter of species traits. Acta Oecologica 56, 19–26. https://doi.org/10.1016/j.actao.2014.01.004

Pey, B., Laporte, M.-A., Nahmani, J., Auclerc, A., Capowiez, Y., Caro, G., Cluzeau, D., Cortet, J., Decaëns, T., Dubs, F., Joimel, S., Guernion, M., Briard, C., Grumiaux, F., Laporte, B., Pasquet, A., Pelosi, C., Pernin, C., Ponge, J.-F., Salmon, S., Santorufo, L., Hedde, M., 2014a. A Thesaurus for Soil Invertebrate Trait-Based Approaches. PLoS ONE 9, e108985. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0108985

Pey, B., Nahmani, J., Auclerc, A., Capowiez, Y., Cluzeau, D., Cortet, J., Decaëns, T., Deharveng, L., Dubs, F., Joimel, S., Briard, C., Grumiaux, F., Laporte, M.-A., Pasquet, A., Pelosi, C., Pernin, C., Ponge, J.-F., Salmon, S., Santorufo, L., Hedde, M., 2014b. Current use of and future needs for soil invertebrate functional traits in community ecology. Basic and Applied Ecology 15, 194–206. https://doi.org/10.1016/j.baae.2014.03.007

Santorufo, L., Cortet, J., Arena, C., Goudon, R., Rakoto, A., Morel, J.-L., Maisto, G., 2014. An assessment of the influence of the urban environment on collembolan communities in soils using taxonomy- and trait-based approaches. Applied Soil Ecology 78, 48–56. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2014.02.008

Hedde, Mickael, van Oort, F., Boudon, E., Abonnel, F., Lamy, I., 2013. Responses of soil macroinvertebrate communities to Miscanthus cropping in different trace metal contaminated soils. Biomass and Bioenergy 55, 122–129. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2013.01.016

Hedde, Mickaël, van Oort, F., Renouf, E., Thénard, J., Lamy, I., 2013. Dynamics of soil fauna after plantation of perennial energy crops on polluted soils. Applied Soil Ecology 66, 29–39. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2013.01.012

Hedde, M., van Oort, F., Lamy, I., 2012. Functional traits of soil invertebrates as indicators for exposure to soil disturbance. Environmental Pollution 164, 59–65. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2012.01.017