Sensibilité du C profond des sols aux changements climatiques : Minéralisation des matières organiques du sol à différentes teneur en eau en profondeur dans un PODZOSOL amazonien
Résumé
Les changements de régime hydrique seront une des composantes principales des
changements climatiques à venir. Or, si l’effet de la température sur les stocks de C des sols
a fait l’objet de nombreuses études récentes, il n’en est pas de même pour l’effet du régime
hydrique, alors que l’humidité du sol influence fortement l’activité microbienne (Moyano et al.
2013). Il a récemment été montré que les horizons BpH des podzols amazoniens
représentent un stock de carbone organique très important, de 13.6 PgC (Montes et al.
2011). Or, la région amazonienne est sujette au changement climatique ainsi qu’a des
changements d’usage des terres ce qui induit des changements de régime hydrique. Les
horizons BpH des podzols équatoriaux sont généralement saturés en eau ce qui limite la
minéralisation du carbone organique. Des régimes hydriques plus secs ou plus variables
pourraient donc induire une augmentation de la minéralisation des stocks de C avec une
libération significative de CO2 vers l'atmosphère. Pour pouvoir estimer l'importance de ce flux
de CO2, il faut comprendre la réponse du C organique des sols à des régimes hydriques
différents : une modification du potentiel matriciel vers des valeurs plus faibles et des cycles
de dessiccation et ré-humectation pouvant induire une augmentation importante et rapide de
la minéralisation du C organique des sols (Birch, 1958).
Notre objectif est de mesurer la minéralisation du C de différents horizons de podzols à
différents potentiels matriciels pour ainsi connaitre la sensibilité du C à des changements de
régime hydrique.
Pour parvenir à cet objectif, des échantillons non perturbés provenant de 4 horizons
différents (OH, E, BpH, IIM) de podzols amazoniens de trois sites distincts ont été incubés
dans un dispositif qui permet de suivre les émissions de CO2. A l’aide d’une presse à
membrane de Richards, les échantillons ont été placés dans des microcosmes à 5 potentiels
contrastés (pF 0, 1.7, 2.5, 3.5, 4.2) puis directement mis en incubation à 28°C. Le suivi de la
minéralisation est effectué pendant 1 mois et demi par mesure régulière des flux de CO2 à
l’aide d’un μGC. A la fin de l’incubation, la structure des communautés microbiennes a été
analysée par quantification des PLFAs.
Nos premiers résultats indiquent que les horizons OH sont peu sensibles à la variation à
l’humidité, ce qui est en accord avec Manzoni et al. (2012). Les horizons E et IIM ont un
optimum de minéralisation à pF 2.5. La minéralisation dans l’horizon BpH est en revanche
faible aux pF bas, soit de 0 à 2.5, et l’on observe une augmentation de l’activité vers 3.5 qui
12es Journées d'Etude des Sols, 30 juin - 4 juillet 2014, Le Bourget du Lac
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diminue à pF 4.2. Nous supposons que cet horizon est saturé lorsque le pF est inférieur à
3.5 ce qui limite la minéralisation comme le décrit dans Moyano et al. (2013). Nous faisons
l’hypothèse que la principale limite de la minéralisation est le manque d’azote dans les
horizons profonds et la teneur en eau qui limite l’oxygénation du milieu.
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