Caractérisation et dynamique des matières organiques stabilisées au sein des complexes organo-minéraux de sols tropicaux, Ile de La Réunion PDF Download
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Author: Alexis De Junet
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Languages : fr
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Book Description
Les interactions entre les phases minérales et les matières organiques du sol (MOS) conduisent à la formation de complexes organo-minéraux (cplxMO/Mi) qui protègent les MOS contre la biodégradation. Ces cplxMO/Mi sont peu étudiés alors qu'ils jouent un rôle prépondérant dans le stockage du carbone (C) organique dans les sols. Notre travail porte sur (i) la caractérisation des MOS liées aux phases minérales et (ii) l'évaluation de la dynamique du C stabilise au sein des cplxMO/Mi. Nous avons étudié trois types de sols tropicaux, issus de l'île de La Réunion (Andosol perhydraté, Andosol et Cambisol). Les MOS sont analysées par méthode spectroscopique et pyrolytique. Nos résultats montrent que les polysaccharides, les lipides et les composes azotes sont fortement présents dans les cplxMO/Mi, contrairement à la lignine. Les MOS liées aux oxydes de fer présentent un temps de recyclage nettement plus élevé que les MOS liées aux aluminosilicates faiblement cristallisés et celles liées à la gibbsite.
Author: Alexis De Junet
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Languages : fr
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Les interactions entre les phases minérales et les matières organiques du sol (MOS) conduisent à la formation de complexes organo-minéraux (cplxMO/Mi) qui protègent les MOS contre la biodégradation. Ces cplxMO/Mi sont peu étudiés alors qu'ils jouent un rôle prépondérant dans le stockage du carbone (C) organique dans les sols. Notre travail porte sur (i) la caractérisation des MOS liées aux phases minérales et (ii) l'évaluation de la dynamique du C stabilise au sein des cplxMO/Mi. Nous avons étudié trois types de sols tropicaux, issus de l'île de La Réunion (Andosol perhydraté, Andosol et Cambisol). Les MOS sont analysées par méthode spectroscopique et pyrolytique. Nos résultats montrent que les polysaccharides, les lipides et les composes azotes sont fortement présents dans les cplxMO/Mi, contrairement à la lignine. Les MOS liées aux oxydes de fer présentent un temps de recyclage nettement plus élevé que les MOS liées aux aluminosilicates faiblement cristallisés et celles liées à la gibbsite.
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Category : Biological transport
Languages : en
Pages : 506
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Ecologie des phenomenes de migations organo-minerales; Composes biologiques intervenant dans les migrations organo-minerales; Chimie des combinaisons organo-minerales; Mecanismes et incidences des migations organo-minerales.
Author: Kwami Emmanuel Tete
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Languages : fr
Pages : 151
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Le réchauffement climatique est susceptible d’affecter le régime hydrique des sols et leur impact sur la dynamique de la matière organique des sols. Les sols minéraux hydromorphes caractérisés par des alternances de conditions de saturation et de non-saturation en eau sont des lieux de processus biogéochimiques et de régimes d’apport de carbone particuliers et ils jouent un rôle important dans la séquestration du carbone. Toutefois, très peu d’études ont abordé la dynamique de minéralisation du carbone organique (C) dans ces sols et le rôle du régime hydrique. L’objectif général de la thèse est de caractériser l’effet du régime hydrique caractéristique des sols minéraux hydromorphes sur la dynamique de minéralisation du carbone à l’échelle intra-annuelle et dans un contexte agricole. Le versant agricole étudié est l’un des sites de l’Observatoire de Recherche en Environnement AgrHys situé au lieu-dit Kerrolland (Naizin, France). Il présente une juxtaposition de domaine de sols minéraux mal-drainés hydromorphes et d’un domaine de sols bien-drainés avec des régimes hydriques de sol différents. Les effets des durées de saturation et des conditions de saturation transitoires (alternance de conditions de saturation et de non-saturation) caractéristiques des sols minéraux hydromorphes sur la dynamique du carbone (taux de minéralisation, dynamique des émissions de CO2, dynamique du carbone organique et inorganique dissous, dynamique couplée de l’azote) ont été évalués à travers des expérimentations en conditions contrôlées de température et d’humidité. Des mesures in-situ de la respiration hétérotrophe du sol ont été réalisées durant une année, afin de caractériser l’effet des conditions de drainage et d’hydromorphie sur la variabilité spatiale et temporelle de la minéralisation du carbone à l’échelle du versant étudié. En conditions contrôlées, la minéralisation du carbone dans les sols saturés a été deux fois moins élevée qu’en conditions de non-saturation. En conditions de saturation, la dynamique de minéralisation du C, n’a pas été affectée par la durée de saturation, contrairement à la dynamique de minéralisation du C pendant la désaturation. Les conditions de saturation ont favorisé une production et une accumulation de composés organiques labiles dont la minéralisation rapide pendant la désaturation a entraîné des pics d’émissions de CO2, plus la durée de saturation précédente est longue plus le taux de minéralisation pendant la phase de désaturation est élevé. Les conditions de saturation transitoires ont entrainé une augmentation de la quantité totale de C minéralisée, atteignant les mêmes ordres de grandeur que celle des sols maintenus en conditions de non-saturation. In-situ, en fonction des saisons, les efflux de CO2 des sols bien-drainés sont deux à cinq fois plus élevés que ceux des sols minéraux hydromorphes. A l’échelle annuelle, les régimes hydriques des sols minéraux hydromorphes ont induit une réduction de 37 à 41% des émissions de CO2–C par rapport aux sols bien-drainés. Cette étude a permis de comprendre le rôle du régime hydrique dans la dynamique de minéralisation du C des sols minéraux hydromorphes, et ces résultats pourront servir à mieux caractériser le rôle des sols hydromorphes dans la séquestration du C et les émissions des gaz à effet de serre dans un contexte de changements climatiques.
Author: Laurent Lemée
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783841624703
Category :
Languages : fr
Pages : 124
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Ce livre decrit les processus de preservation et de degradation des molecules d'origine biologique dans les sols, les zones humides et les sediments plus anciens. La connaissance de ces processus permet d'apprehender les mecanismes de stabilisation du carbone qui conduisent a la formation du sediment, mais aussi a l'immobilisation de composes xenobiotiques. Il s'agit aussi d'etablir la relation entre la matiere organique fraichement deposee et celle presente dans les roches sedimentaires. S'agit-il de la meme matiere organique a differents stades d'evolution ou provient-elle de sources differentes ? La comprehension de la reactivite et de la dynamique de la matiere organique des sols et des sediments passe necessairement par l'etude fine de sa structure moleculaire. La mise en uvre de methodes d'investigation chimiques et physico-chimiques a constitue une part essentielle de ce travail qui est decrit selon 2 axes: l'analyse structurale de la matiere organique et la modelisation des processus de transformation du carbone organique. Cet ouvrage s'adresse aux chercheurs/etudiants qui s'interessent a la dynamique des sols et aux techniques d'investigation moleculaire.
Author: HASSAN BISMARCK.. NACRO
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Languages : fr
Pages : 325
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LA DYNAMIQUE DE LA MATIERE ORGANIQUE DANS LE SOL EST UN DETERMINANT MAJEUR DU FONCTIONNEMENT DE L'ECOSYSTEME. L'AGENT PRINCIPAL DE CETTE DYNAMIQUE EST LA MICROFLORE HETEROTROPHE DU SOL DONT LES ACTIVITES MINERALISATRICES CONDITIONNENT ET DEPENDENT DE LA QUANTITE ET DE LA QUALITE DE LA MATIERE ORGANIQUE PRESENTE DANS LE SOL. NOTRE OBJECTIF ETAIT D'ETUDIER LES DETERMINISMES CHIMIQUES ET MICROBIENS DE LA DYNAMIQUE DE LA MATIERE ORGANIQUE ET DE LA MINERALISATION DE L'AZOTE DANS LES SOLS DE DIFFERENTS FACIES DE SAVANE ET DE FORET D'UNE SAVANE HUMIDE (LAMTO, COTE D'IVOIRE). AU SEIN DE L'UN DES FACIES DE SAVANE, UNE ETUDE DETAILLEE A ETE MENEE DANS LE BUT D'EVALUER LES LIENS ENTRE LES PROPRIETES CHIMIQUES DES PARTICULES DE MATIERE ORGANIQUE ET LES ACTIVITES MICROBIENNES DE MINERALISATION DU CARBONE ET DE L'AZOTE. CES RESULTATS ONT CONFIRME LA FAIBLE TENEUR EN MATIERE ORGANIQUE DES SOLS DANS LES ECOSYSTEMES DE LAMTO. LA VARIABILITE DES RESSOURCES DANS LES SOLS DE LAMTO SE MANIFESTE A LA FOIS DU POINT DE VUE QUANTITATIF (DISTRIBUTION DE LA MATIERE ORGANIQUE) ET QUALITATIF (COMPOSITION CHIMIQUE DE LA MATIERE ORGANIQUE). LA MATIERE ORGANIQUE DES SOLS EST ESSENTIELLEMENT COMPOSEE DE PRODUITS AYANT DEJA SUBI DE NOMBREUSES TRANSFORMATIONS MICROBIENNES. IL EN RESULTE UN FAIBLE NIVEAU D'ACTIVITE MICROBIENNE MEME EN CONDITIONS OPTIMALES. L'ORIGINE LIGNEUSE OU HERBACEE, ET LES RAPPORTS C/N DE LA MATIERE ORGANIQUE DU SOL SEMBLENT AVOIR PEU D'INFLUENCE A COURT TERME, SUR L'ACTIVITE DES MICRO-ORGANISMES DU SOL. L'OBSERVATION DE LA REPONSE DE CEUX-CI A L'APPORT DE SUBSTRATS CHIMIQUEMENT SIMPLES A CONFIRME LE ROLE PREPONDERANT, A COURT TERME, DU CARBONE VIS-A-VIS DE LA MINERALISATION DE L'AZOTE : LES MICRO-ORGANISMES NE MANQUENT PAS DE SUBSTRAT ORGANIQUE AZOTE, MAIS DE SUBSTRAT ORGANIQUE CARBONE FACILEMENT ASSIMILABLE. EN REVANCHE, LE COMPARTIMENT MICROBIEN APPARAIT CAPABLE DE JOUER LE ROLE D'UNE STRUCTURE DE STOCKAGE TRANSITOIRE DE L'AZOTE MINERAL DU SOL. LA PLUS GRANDE PARTIE DU STOCK ORGANIQUE DU SOL EST ASSOCIEE AUX FRACTIONS ORGANO-MINERALES FINES (ARGILES ET LIMONS FINS) QUI NE REPRESENTENT QU'UNE FAIBLE PROPORTION DU POIDS TOTAL DU SOL. C'EST AUSSI DANS CES FRACTIONS QUE SONT MESURES LES RAPPORTS C/N LES PLUS BAS ET LES VALEURS #1#5N LES PLUS FORTES, TEMOIGNAGES DU GRAND NOMBRE DE TRANSFORMATIONS MICROBIENNES SUBIES PAR LA MATIERE ORGANIQUE DU SOL. LES POTENTIELS DE MINERALISATION DE LA MATIERE ORGANIQUE ASSOCIEE AUX DIFFERENTES FRACTIONS ORGANO-MINERALES A ETE ESTIMEE EN COMPARANT L'ACTIVITE BIOLOGIQUE DE SOLS AUXQUELS IL MANQUE UNE FRACTION DONNEE, A CELLE D'UN SOL FRACTIONNE ET RECONSTITUE. L'ACTIVITE RESPIROMETRIQUE DU SOL EST UN PROCESSUS ADDITIF : LA PRODUCTION DE DIOXYDE DE CARBONE DU SOL TOTAL N'EST QUE LA SOMME DE LA PRODUCTION DANS LES DIFFERENTES FRACTIONS GRANULOMETRIQUES DU SOL. EN REVANCHE, L'ACCUMULATION D'AZOTE MINERAL DANS LE SOL N'EST PAS LA SIMPLE ADDITION DES ACCUMULATIONS QUI SE PRODUISENT DANS LES FRACTIONS GRANULOMETRIQUES : L'IMMOBILISATION, ET LA PRODUCTION NETTE D'AZOTE MINERAL DANS UN SOL EST FONCTION DE LA QUANTITE ET DE LA QUALITE DE LA MATIERE ORGANIQUE DES DIFFERENTES FRACTIONS, MAIS SURTOUT DU TRANSFERT ENTRE FRACTIONS.
Author: Agnès Martin
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Book Description
Dans de nombreux pays tropicaux humides, la culture itinérante sur brûlis, pratiquée depuis des millénaires, ne suffit plus aujourd'hui à nourrir des populations humaines de plus en plus nombreuses. Le contexte économique de ces pays ne permettant pas d'augmenter la productivité des cultures par l'apport d'engrais, seules sont envisageables des solutions peu coûteuses telles que l'exploitation des systèmes biologiques de régulation des sols intervenant notamment au sein de la rhizosphères (mycorhizes, fixateurs d'azote) ou de la drilosphère (ensemble du sol soumis à l'action des vers de terre). Le but de ce travail est de caractériser les conséquences des interactions mutualistes que les vers de terre tropicaux endogés entretiennent avec la microfore du sol, sur la dynamique de la matière organique du sol (MOS). Une étape préliminaire a consisté à estimer le taux de renouvellement global de la MOS dans un sol de savane humide de Côte d'Ivoire en conditions de terrain et à caractériser des compartiments organiques fonctionnellement hétérogènes. L'assimilabilité de ces compartiments organiques du sol par un ver de terre tropical géophage africain, a ensuite été testée par l'utilisation de traceurs (14C, 13C). Enfin, les conséquences de l'activité digestive de deux espèces tropicales géophages sur la dynamique de la MOS ont été étudiées : une étude à court terme visait à quantifier la perte de MOS engendrée par la digestion du ver dans le sol ingéré. Dans une étude à long terme, on a comparé la dynamique de la MOS incluse au sein des turricules, à celle de la MOS incluse dans le sol d'élevage en conditions optimales de minéralisation.L'essentiel de l'étude a été réalisée sur les sols des savanes tropicales humides de Lamto (Côte d'Ivoire). Une parcelle de savane herbeuse (à graminées C4) recolonisée depuis 16 ans par une végétation forestière (plantes C3) y fourni un site expérimental idéal pour estimer le taux de renouvellement de la MOS in situ par mesure dès l'abondance naturelle du 13C (δ13C ). Le changement de végétation C4/C3 a engendré un appauvrissement en 13C de la MOS et la mesure actuelle du δ13C de la MOS de cette parcelle a permis de mettre en évidence que près de 60% du stock organique de l'horizon 0-10 cm du sol ont été minéralisés en 16 ans. Le fractionnement granulométrique de la MOS contenu dans cet horizon a révélé l'existence d'une hétérogénéité fonctionnelle entre les différentes fractions organiques par taille: les fractions > 50 μm ont été minéralisées en presque totalité en 16 ans (turn-over rapide), alors que seuls 43 à 48% des fractions
Author: Cédric Doupoux
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Languages : fr
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Book Description
Des résultats récents ont montré que les podzols équatoriaux stockent d'importantes quantités de carbone dans leurs horizons Bh profonds. Cette constatation amène deux questions principales : (1) comment et à quel rythme se sont formés ces sols (2) dans quelle mesure le changement climatique pourrait induire une production par ces sols de carbone atmosphérique susceptible d'impacter le système climatique mondial.Dans ce contexte, nous avons réalisé un modèle qui permet de contraindre les flux de carbone à la fois par les stocks observés et leur âge 14C. En situation suffisamment simplifiée, nous avons établi une relation formelle entre l'évolution des stocks et l'âge 14C de celui-ci. Appliqué aux podzols amazoniens, notre modèle a apporté des résultats nouveaux et inattendus. Il a permis de montrer que ce sont les horizons de surface des aires podzolisées les plus hydromorphes qui sont les plus gros contributeurs de MOD transférée vers le réseau hydrographique et la mer. On observe que la formation des Bh n'est possible qu'en envisageant deux compartiments, rapide et lent. Une estimation basse de leur temps de formation permet de différencier des podzols relativement jeunes (temps de formation de l'ordre de 15 103 - 25 103 ans), développés sur des sédiments Holocènes relativement récents, et des podzols âgés (temps de formation de l'ordre de 180 103 - 290 103 ans), développés sur des sédiments plus anciens. Le taux d'accumulation du carbone dans les podzols étudiés varie de 0,54 à 3,17 gC m-2 an-1, ce qui correspond à une séquestration de carbone de l'ordre de 3 1011 gC an-1, faibles à l'échelle annuelle, mais significative aux échelles géologiques.Les expérimentations de percolation en colonne nous ont permis de montrer la réactivité du Bh et la présence, malgré des rapports C/N très élevés (63 en moyenne), d'une activité bactérienne significative qui modifie la nature de la MOD qui le traverse. Cette dernière a la capacité de transporter Al et Fe sous forme de complexes organo-métalliques, complexes susceptibles de migrer à travers des matériaux très kaolinitiques. Ces résultats participent à la compréhension des transferts de MOD d'origine pédologique dans les nappes profondes.Dans l'hypothèse de l'apparition d'un climat à saisons contrastées, nous avons pu montrer qu'une durée sans pluie de 90 jours après disparition de la nappe perchée ne permettrait pas d'atteindre le point d'entrée d'air par assèchement des horizons superficiels. Néanmoins, dans l'hypothèse d'une entrée d'air, l'extrapolation des taux de minéralisation mesurés expérimentalement en conditions oxiques aboutit à une production de C atmosphérique de l'ordre de 2,0 1014 g de CO2 par an, ce qui peut impliquer une rétroaction positive du système climatique mondial.
Author: Corinne Vankatapen
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Languages : fr
Pages : 494
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Book Description
Les stocks des éléments dans les sols, et en particulier ceux du carbone, sont en constante évolution sous l’effet de facteurs naturels (climat, végétation, teneurs en argiles, etc.) et anthropiques (usages des sols, etc.). Notre objectif est donc, (i) de mieux comprendre les relations entre type de sol, système de culture et quantité de carbone stockée, (ii) d’étudier les conséquences des changements d’usage et de gestion des terres sur les formes de matière organique dans les sols et (iii) de préciser le rôle de la matière organique sur les propriétés physiques des sols.Des situations agro-pédologiques représentatives des trois grands modèles minéralogiques des sols tropicaux (Sols à allophanes (argiles non cristallisées), Sols à argiles 1/1 et Sols à argiles 2/1) et présentant des systèmes culturaux de différents niveaux d’intensification (monocultures intensives destinées à l’exportation, systèmes paysans faiblement intensifiés, etc.) ont ainsi été sélectionnées sur les sols de Martinique. Par ailleurs, afin de limiter les effets des usages antérieurs des parcelles, nous avons généralement choisi des situations culturales âgées au minimum de 3 ans.L’analyse des stocks de carbone des différentes parcelles fait apparaître des comportements différents : dans les sols à allophanes, il y a un effet de la minéralogie sur la stabilisation des matières organiques ; dans les sols à argiles cristallisées, il existe une corrélation entre la teneur en carbone (ou le stock organique) et la texture (ou teneur en éléments fins), aussi bien pour les situations non cultivées que pour les situations sous cultures. L’amplitude des variations (diminution) des stocks en carbone observées sous l’effet de différents modes de gestion des sols, dépend elle aussi de la texture : dans les sols sableux, la potentialité de séquestration du carbone est faible ou nulle, en revanche, les potentialités de stockage du carbone sont plus fortes dans les sols argileux.L’estimation des stocks totaux de carbone à l’échelle de la Martinique, pour un mètre de profondeur et pour une situation moyenne entre les cartes d’usage des terres de 1969/1970 et 1979/1980, s’élèvent à 11,859 Mt de C calculés pour 95,8% de la surface.La distribution de la matière organique du sol varie avec la texture du sol : dans les sols sableux, à faibles teneurs en matière organique, les matières organiques sont principalement associées aux fractions sableuses ; dans les sols argileux, plus riches en matières organiques, 50 à 60 % de la matière organique sont associées à la fraction argileuse. De même, la dynamique de la matière organique dépend également de la texture du sol : dans les sols sableux, les variations des stocks organiques sont essentiellement dues à la perte ou à l’accumulation en carbone de la fraction sableuse ; dans les sols argileux, la fraction argileuse participe de manière prépondérante aux variations des stocks organiques de ces sols lors de leur mise en culture ou en prairie ; les sols sablo-argileux ont un comportement intermédiaire entre ces deux pôles.La stabilité structurale varie avec la minéralogie. Les andosols (ou ALL) présentent un haut degré d’agrégation et de stabilité, du à la présence d’allophanes et à leur association particulière avec les composés organiques. Dans les sols à argiles cristallisées, la stabilité de l’agrégation est plus élevée dans les sols à argiles 1/1 (ou LAC) ; les valeurs les plus faibles sont généralement observées dans les parcelles sur sols à argiles 2/1 (ou HAC). En outre, la mise en culture se traduit généralement par une diminution de la stabilité de l’agrégation.L’intensification des cultures (labours fréquents, faibles restitutions de matière organique au sol, etc.) accentue la perte de la stabilité de l’agrégation provoquée par la mise en culture, en particulier dans les parcelles sur sols à argiles 2/1 (ou HAC).
Author: Leslie Rainer
Publisher: Getty Publications
ISBN: 1606060430
Category : Architecture
Languages : fr
Pages : 438
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Book Description
Earthen architecture constitutes one of the most diverse forms of cultural heritage and one of the most challenging to preserve. It dates from all periods and is found on all continents but is particularly prevalent in Africa, where it has been a building tradition for centuries. Sites range from ancestral cities in Mali to the palaces of Abomey in Benin, from monuments and mosques in Iran and Buddhist temples on the Silk Road to Spanish missions in California. This volume's sixty-four papers address such themes as earthen architecture in Mali, the conservation of living sites, local knowledge systems and intangible aspects, seismic and other natural forces, the conservation and management of archaeological sites, research advances, and training.
Author: Samuel Adjei-Nsiah
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ISBN:
Category : Agriculture
Languages : en
Pages : 234
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However, there is still considerable scope for further development of these self-organised innovations.
