Laboratoire PROTEE

PROcessus de Transferts et d’Echanges dans l’Environnement

C-PROFOR

Modélisation de la dynamique du carbone profond des sols forestiers équatoriaux dans des environnements changeants

Il a été récemment découvert que les podzols amazoniens pouvaient stocker des quantités de carbone supérieures à ce qui était supposé, en particulier dans leurs horizons Bh profonds (plus de 13,6 Pg pour la seule Amazonie, Montes et al. 2011). Des stocks similaires existent probablement dans les zones pédoclimatiques identiques, principalement en Afrique et à Bornéo. De tels stocks de carbone soulèvent la question de leur stabilité face aux changements environnementaux. Tout changement significatif du couvert végétal va modifier la dynamique de l’eau dans le sol, et a fortiori la dynamique des matières organiques. En ce qui concerne les horizons Bh des podzols équatoriaux, il est supposé que le drainage de sols habituellement engorgés entraînerait une augmentation de la minéralisation des matières organiques, bien que l’intensité de ce processus doive être déterminée. Ces considérations ont amené à construire un premier programme de recherche dédié à une meilleure estimation du stock de carbone des podzols amazoniens et à une estimation grossière de sa labilité (projets FAPESP 2011/03350-2 et ARCUS PACA-Brésil 2010-2013 en cours) ; les premiers résultats de ces études confirment la valeur très élevée des stocks de carbone. Bien que nécessaires, les résultats attendus de cette étude seront encore insuffisant pour donner une estimation fiable du comportement de la matière organique des podzols face à un changement de milieu, qu’il soit local (usage du sol) ou général (changement climatique). Dans ce contexte, l’objectif du projet est de quantifier les taux de minéralisation de la matière organique des podzols sous différents scénarios de changement vers des climats plus secs ou plus contrastés. Cela nécessite (1) la quantification de la minéralisation de la matière organique des podzols soumise à des alternances humectation/dessication et (2) la modélisation de la dynamique de l’eau dans les podzols soumis à changements environnementaux. Le point (1) sera abordé par la quantification de la capacité des microorganismes du sol à métaboliser la matière organique en mesurant la minéralisation de celle-ci sous différents potentiels matriciels et sous alternances humectation/dessication. Le point (2) sera abordé par la modélisation de la dynamique de l’eau (potentiel matriciel et niveau des nappes) sous différents scénarios en utilisant des données déjà acquises ou en cours d’acquisition. Le croisement des résultats issus des points (1) et (2) permettra la modélisation de l’évolution du stock de carbone des podzols. Des données complémentaires et la validation du modèle à long terme seront recherchées par l’étude de chronoséquences naturelles dans lesquelles des Bh formés en conditions perhumides se trouvent actuellement soumis à un pédoclimat avec alternances de périodes sèches et humides. Une telle situation peut être observée au Brésil là où une incision du relief par érosion régressive a permis un rabattement des nappes. Des situations où le système podzolique entier est maintenant soumis à des climats plus secs que lors de sa formation doivent, elles, être recherchées en Afrique de manière à pouvoir comparer quantités, âges et caractéristiques des matières organiques de podzols actuels et de paléopodzols. Le projet servira aussi à stimuler le développement de techniques et instrumentations adaptées (1) à la détermination de la minéralisation de la matière organique du sol sous potentiel hydrique contrôlé et (2) à la caractérisation rapide et peu coûteuse de la matière organique par fluorescence 3D et fluorescence induite par laser sur échantillons solides. Il s’agit d’identifier l’information pertinente contenue dans les données spectrométriques pour construire des appareillages dédiés portables et à bas coût. Enfin, les résultats attendus concernant la labilité de la matière organique des podzols aideront à l’établissement de recommandations relatives à l’utilisation des sols et la protection de la forêt.

C-PROFOR

  Infos générales

  • Géochimie des Sols
  • Equipe : CAPTE
  • Etat : Finalisé

  Type de programme

International

  Contacts Programme