Thermotolérance microbienne : 7 mécanismes

Portés par les microbes :

• ACC désaminase — des rhizobactéries (PGPR) clivent l'ACC, précurseur de l'éthylène : elles abaissent le pic d'éthylène de stress de la plante et préservent l'enracinement sous canicule (levier indirect) ;
• exopolysaccharides (EPS) — la matrice de biofilm, hygroscopique, retient l'eau et tamponne dessiccation et pics thermiques, tout en cimentant les agrégats ;
• osmolytes / solutés compatibles (bétaïnes, polyols) — accumulés sans perturber les protéines, ils stabilisent membranes et enzymes et détoxifient les ROS (cœur de l'osmotolérance, qui recoupe la thermotolérance) ;
• protéines de choc thermique (HSP) — chaperons qui préviennent l'agrégation des protéines dénaturées (chez la plante, le facteur de transcription HSFA2 en pilote l'induction et la mémoire thermique).

Portés par le système sol-plante :

• redistribution hydraulique — l'eau remonte la nuit du sol profond vers la surface sèche, via racines et hyphes mycorhiziens, réhumectant l'horizon microbien ;
• matière organique tampon — la MO accroît la réserve hydrique et l'inertie thermique du sol, écrêtant les pics de température (effet de système, non moléculaire) ;
• redirection trophique — flexibilité de la source de carbone : renfort de la voie symbiotique/hétérotrophe quand la photosynthèse est inhibée par la chaleur (le terme « mixotrophie » au sens strict s'applique surtout aux protistes, rares en sol).

Asymétrie thermique : la réponse du vivant à la chaleur n'est pas symétrique — un réchauffement modéré peut renforcer le système (priming, mémoire thermique, antifragilité), tandis qu'au-delà d'un seuil les dommages deviennent irréversibles ; et la sensibilité diffère entre compartiments (gamme de thermotolérance plus large chez les microbes en moyenne — communautés néanmoins sensibles au-delà de ~40 °C — que chez la plante ; différentiel de gamme et de cinétique, non binaire) comme entre jour et nuit.