La matrice du sol, par l'intermédiaire de sa texture et de sa structure, est à l'origine d'une hétérogénéité spatiale de la matière organique et des microorganismes. Elle peut favoriser ou non la biodégradation en contrôlant d'une part l'accessibilité et la disponibilité des molécules carbonées pour les microorganismes et d'autre part les conditions environnementales locales (disponibilité en O2, H2O...). Toutefois, ces phénomènes sont mal connus, ce qui limite particulièrement la prévision de la dynamique des composés organiques dans les sols. La difficulté majeure vient de l'hétérogénéité des caractéristiques du sol à l'échelle des agrégats et tout particulièrement celle de l'activité des microorganismes dégradants à cette échelle, et de la grande diversité des paramètres impliqués (nature des matières organiques, texture, porosité...). L'objectif de ces travaux était donc d'étudier la variabilité spatiale de la minéralisation par les microorganismes dans la matrice solide du sol. Trois substrats carbonés ont été choisis, le 2,4-D, la leucine et la lysine, différents par la taille de leur microflore dégradante et leur propriété d'adsorption sur le sol. La minéralisation de ces substrats est d'autant plus hétérogène spatialement que l'échelle est fine (échelle millimétrique à décamétrique) et varie également en fonction des propriétés des substrats. Les coefficients de variation maximum de la minéralisation du 2,4-D entre agrégats individuels (échelle millimétrique) varient entre 40 et 70% (entre 10 et 30% pour les acides aminés) selon la classe de taille d'agrégats considérée (2-3.15, 3.15-5 ou 5-7 mm) alors qu'ils ne sont plus que de 20 à 30% à l'échelle métrique et de 15% à l'échelle décamétrique. En outre, à l'échelle millimétrique, l'hétérogénéité spatiale de la minéralisation s'explique par une distribution hétérogène des microorganismes dégradants et du C disponible et s'organise sous forme de hot spots centimétriques. Enfin, la localisation initiale du substrat peut affecter la minéralisation lorsque ce dernier est concentré sur un faible nombre d'agrégats (les différences maximales entre un apport du substrat le plus concentré et un apport du substrat homogène étant de 6.5% du 14C apporté dans le cas du 2,4-D et de 10% du 14C apporté pour les acides aminés), probablement à cause d'un rapport substrat / microorganismes plus élevé localement plutôt qu'à des problèmes d'accessibilité du substrat pour les microorganismes