Le MicroResp^TM est une méthode proposée par Campbell et al. (2003) et Chapman et al. (2007) qui présente une miniaturisation des techniques de mesure de respiration (production de CO² mesurée dans des microplaques par colorimétrie/pH au spectrophotomètre) basale et SIR (Substrate-Induced Respiration) avec diverses molécules carbonées (représentant des exsudations racinaires ou d’autres substances carbonées d’intérêt) pour étudier la diversité fonctionnelle microbienne d'un sol.

Le principe

On remplit une microplaque profonde 96 puits (dans laquelle on a introduit des substrats carbonés variés, et/ou toxiques) avec des échantillons naturels (du sol distribué volumétriquement, mais cela peut être également du sédiment, du biofilm aquatique, du plancton, des cultures ou des tissus cellulaires ..). Sur cette microplaque puit-profonds, on dispose par-dessus et face à face, une microplaque 96 puits dite de détection (contenant un gel composé principalement d’agar et d’un indicateur coloré). Un joint silicone avec 96 trous est intercalé entre les 2 plaques pour une connexion individuelle par puit entre les deux plaques. On incube le système quelques heures (mesure d’activité et non de croissance) en conditions contrôlées.

La plaque de détection avec son indicateur coloré (rouge de crésol) qui change de couleur selon l’évolution du pH influencé par la quantité de CO₂ captée, est lue au spectrophotomètre (570nm) avant l’incubation pour une mesure initiale et après incubation.

Au préalable (pour caractériser le matériel) une calibration est réalisée entre des mesures variées de CO₂ (avec une Chromato-gaz) et des « puits à pH » individualisés (et introduits dans des fioles hermétiques avec différentes concentrations en CO₂) puis replacés sur une microplaque pour mesure. Cette calibration nous permet d’obtenir des valeurs de % de CO₂que nous transformons en µg C- CO₂/g sol/heure selon les caractéristiques des plaques.

Historique dans l’équipe SWIFT-EMMAH

En 2008, la technique MicroResp^TM (Campbell 2003), a donc été mise en place dans l’équipe SWIFT pour l’étude des sols. Nous l’avons adaptée pour caractériser l’impact de canicules et sécheresses sur la biomasse active et le fonctionnement de communautés microbiennes édaphiques (Bérard et al. 2011, 2012), mais aussi des communautés fongiques (FugiResp, Ben Sassi et al. 2012) et appliquée à des contextes d’écotoxicologie aquatique (e.g. Tlili et al. 2011) et terrestre (e.g. Bérard  et al., 2014). Nous l’utilisons largement depuis dans nos études sur la rhizosphère et les mucilages (e.g. Le Gall et al., 2021, 2024), et dans divers contextes de pratiques agricoles et de restauration des sols (e.g. Bulot et al., 2016, Mettauer et al., 2022).