Dynamique intra-annuelle de la minéralisation du carbone organique dans les sols minéraux hydromorphes et à l’échelle du versant agricole PDF Download
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Author: Kwami Emmanuel Tete
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Languages : fr
Pages : 151
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Book Description
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: 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: Guillaume Humbert
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Languages : fr
Pages : 0
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Potentiel stock de carbone dans les horizons minéraux des sols, sources de nutriments et vecteurs de polluants dans les écosystèmes aquatiques, les matières organiques dissoutes (MOD), leurs origines, et leurs transferts des sols à la rivière sont encore mal connus. Cette thèse a pour objectif de caractériser la variabilité temporelle et spatiale de la quantité et de la qualité des MOD des sols et des rivières et d'en identifier les facteurs de contrôle. Ce travail s'appuie sur le bassin versant expérimental de Kervidy-Naizin (Morbihan, Observatoire de Recherche en Environnement AgrHys). Ce site de 5 km2 bénéficie de 13 années de suivi journalier des concentrations en carbone organique dissous (COD) dans la rivière et hautes fréquences des paramètres hydro-climatiques (débit, niveaux piézométriques, climat). Un suivi au moins bimensuel de la quantité et de la qualité des MOD de sols hydromorphes soumis à différents usages (culture, prairie, bois) et de rivières a été réalisé sur 2 cycles hydrologiques. L'exploitation des données long-terme a permis de proposer un schéma complet et cohérent des processus hydrologiques contrôlant les exports de MOD, leur relais dans le temps (en proposant une définition objective des saisons hydrologiques) et leur importance relative variable suivant le contexte climatique de l'année. L'exportation hivernale des MOD produites dans les sols pendant l'été contrôle la dynamique intra-annuelle décroissante des concentrations en COD des eaux de rivière. L'effet compensatoire de ces mécanismes de production et d'exportation explique la relative stabilité des concentrations moyennes annuelles de la rivière. La caractérisation des MOD par spectroscopie de fluorescence 3D, couplée à la modélisation PARAFAC (parallel factor analysis) des matrices d'excitation-émission générées, a permis d'identifier des exportations de MOD d'origine agricole, faiblement aromatiques, protéiques et dérivées de l'activité microbienne. Ces MOD sont exportées saisonnièrement pendant les périodes d'inter-crue des hivers très humides, par remontée de la nappe dans les sols cultivés des versants, et ponctuellement au printemps, lors de crues suivant l'épandage d'effluents d'élevage sur les sols du bassin. L'organisation spatiale des dynamiques temporelles de la quantité et de la qualité des MOD des sols suggère un contrôle hydro-pédo-topographique des différences rapportées. Les MOD faiblement aromatiques des horizons organo-minéraux sont préférentiellement exportées depuis les sols situés dans les pentes de versant. Les MOD exportées depuis les horizons minéraux sont partiellement compensées par les apports de MOD provenant des sols situés en amont. L'instauration de conditions réductrices dans les sols de bas de versant, produit des MOD aromatiques uniquement exportées en crue. La composition et la position dans le bassin des MOD des sols agricoles les rendent donc sensibles au processus d'exportation. La question du devenir de ces MOD est posée.
Author: Anne Jaffrezic
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ISBN: 9782905532787
Category : Hydromorphic soils
Languages : fr
Pages : 296
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Book Description
CETTE ETUDE A ETE REALISEE EN BRETAGNE, DANS UNE REGION D'AGRICULTURE INTENSIVE, DANS UNE ZONE HUMIDE, A L'INTERFACE D'UN VERSANT INTENSEMENT CULTIVE ET D'UN COURS D'EAU. LE SUIVI SIMULTANE DE LA DYNAMIQUE DU FE(II), DU CARBONE ORGANIQUE DISSOUS, DES NITRATES, ET DES MICROPOLLUANTS METALLIQUES CU ET ZN PERMET DE METTRE EN EVIDENCE : LE BRUIT DE FOND GEOCHIMIQUE, L'IMPACT DES EPANDAGES, LA DYNAMIQUE SAISONNIERE DU SOL EN FONCTION DES CONDITIONS DE SATURATION ET D'OXYDATION, PARTICULIEREMENT SUIVANT QUE LE MILIEU EST EN CONDITIONS AEROBIES OU ANAEROBIES. DES PROTOCOLES ONT ETE DEVELOPPEES AFIN DE PRESERVER AU MAXIMUM LES CARACTERISTIQUES DE LA SOLUTION DU SOL. IL EXISTE UNE DYNAMIQUE TEMPORELLE CONSTITUEE DE PLUSIEURS CYCLES DE REDUCTION/REOXYDATION : SATURATION EN EAU N'EST PAS SYNONYME DE MILIEU REDUCTEUR. LA REALISATION DE CONDITIONS REDUCTRICES DEPEND DE LA RECHARGE EN OXYGENE DISSOUS PAR LES PLUIES. ON N'OBSERVE PAS D'EFFET LIMITANT DE LA TEMPERATURE SUR LA REDUCTION DU MILIEU. LES EPANDAGES APPORTENT DU CARBONE ORGANIQUE SOLUBLE DE TOUS POIDS MOLECULAIRES ET DES METAUX CU, ZN. UN PROCESSUS DE CHROMATOGRAPHIE SEPARE LE LONG DU VERSANT LES DIFFERENTS COMPOSES. EN CONDITIONS ANAEROBIES, LA MICROFLORE RESTE ACTIVE ET SEMBLE MEME STIMULEE PAR L'APPORT DE MATIERE ORGANIQUE FACILEMENT BIODEGRADABLE DU LISIER. LA DENITRIFICATION S'OBSERVE LORSQUE LA ZONE HUMIDE PASSE POUR LA PREMIERE FOIS EN CONDITIONS ANOXIQUES A LA FIN DE LA PERIODE SECHE. MAIS LORS DES CYCLES D'OXYDATION/REDUCTION ULTERIEURS, ON OBSERVE LA COEXISTENCE DE FE(II) ET DE NITRATES EN SOLUTION. LE FE(II) EST ALORS CONTROLE PAR L'EQUILIBRE AVEC UN HYDROXYDE MIXTE DE FE(II) ET DE FE(III), SITUE PLUS HAUT DANS L'ECHELLE DE REDUCTION QUE LE COUPLE NITRATE/NITRITE. IL PEUT DONC EXISTER UN FACTEUR D'ORDRE BIOGEOCHIMIQUE LIMITANT LA DENITRIFICATION. LE CUIVRE ET LE ZINC SONT MOBILISES DANS LE PAYSAGE LORS DE LA REDUCTION DES OXYDES DE FER ET PEUVENT MIGRER VERS LE RESEAU HYDROGRAPHIQUE.
Author: Anne Jaffrezic
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Languages : fr
Pages : 289
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Book Description
CETTE ETUDE A ETE REALISEE EN BRETAGNE, DANS UNE REGION D'AGRICULTURE INTENSIVE, DANS UNE ZONE HUMIDE, A L'INTERFACE D'UN VERSANT INTENSEMENT CULTIVE ET D'UN COURS D'EAU. LE SUIVI SIMULTANE DE LA DYNAMIQUE DU FE(II), DU CARBONE ORGANIQUE DISSOUS, DES NITRATES, ET DES MICROPOLLUANTS METALLIQUES CU ET ZN PERMET DE METTRE EN EVIDENCE : LE BRUIT DE FOND GEOCHIMIQUE, L'IMPACT DES EPANDAGES, LA DYNAMIQUE SAISONNIERE DU SOL EN FONCTION DES CONDITIONS DE SATURATION ET D'OXYDATION, PARTICULIEREMENT SUIVANT QUE LE MILIEU EST EN CONDITIONS AEROBIES OU ANAEROBIES. DES PROTOCOLES ONT ETE DEVELOPPEES AFIN DE PRESERVER AU MAXIMUM LES CARACTERISTIQUES DE LA SOLUTION DU SOL. IL EXISTE UNE DYNAMIQUE TEMPORELLE CONSTITUEE DE PLUSIEURS CYCLES DE REDUCTION/REOXYDATION : SATURATION EN EAU N'EST PAS SYNONYME DE MILIEU REDUCTEUR. LA REALISATION DE CONDITIONS REDUCTRICES DEPEND DE LA RECHARGE EN OXYGENE DISSOUS PAR LES PLUIES. ON N'OBSERVE PAS D'EFFET LIMITANT DE LA TEMPERATURE SUR LA REDUCTION DU MILIEU. LES EPANDAGES APPORTENT DU CARBONE ORGANIQUE SOLUBLE DE TOUS POIDS MOLECULAIRES ET DES METAUX CU, ZN. UN PROCESSUS DE CHROMATOGRAPHIE SEPARE LE LONG DU VERSANT LES DIFFERENTS COMPOSES. EN CONDITIONS ANAEROBIES, LA MICROFLORE RESTE ACTIVE ET SEMBLE MEME STIMULEE PAR L'APPORT DE MATIERE ORGANIQUE FACILEMENT BIODEGRADABLE DU LISIER. LA DENITRIFICATION S'OBSERVE LORSQUE LA ZONE HUMIDE PASSE POUR LA PREMIERE FOIS EN CONDITIONS ANOXIQUES A LA FIN DE LA PERIODE SECHE. MAIS LORS DES CYCLES D'OXYDATION/REDUCTION ULTERIEURS, ON OBSERVE LA COEXISTENCE DE FE(II) ET DE NITRATES EN SOLUTION. LE FE(II) EST ALORS CONTROLE PAR L'EQUILIBRE AVEC UN HYDROXYDE MIXTE DE FE(II) ET DE FE(III), SITUE PLUS HAUT DANS L'ECHELLE DE REDUCTION QUE LE COUPLE NITRATE/NITRITE. IL PEUT DONC EXISTER UN FACTEUR D'ORDRE BIOGEOCHIMIQUE LIMITANT LA DENITRIFICATION. LE CUIVRE ET LE ZINC SONT MOBILISES DANS LE PAYSAGE LORS DE LA REDUCTION DES OXYDES DE FER ET PEUVENT MIGRER VERS LE RESEAU HYDROGRAPHIQUE.
Author: Emily Lloret
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Languages : fr
Pages : 242
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Les objectifs principaux de ce travail étaient d'évaluer l'export de carbone d'une petite île volcanique sous climat tropical humide (Guadeloupe, Petites Antilles), d'estimer l'impact des événements météorologiques extrêmes sur cette exportation, et de déterminer les sources de carbone organique en étiage et crue de ces petites rivières. L'étude s'est portée sur des échantillons d'eau de rivière, de sols et de solutions de sols. Il a été déterminé les concentrations (COD, COP, CID), les compositions isotopiques en carbone (δ13C), et caractérisé la matière organique dissoute par spectrométrie UV-Vis dans ces différents compartiments. Les résultats ont montré que les flux spécifiques annuels de 5.4 et 7.8 tC.km−2.an−1 respectivement pour le COD et le COI sont comparables aux flux spécifiques des grands fleuves. Pour les petites rivières de Guadeloupe, l'export de carbone organique total est plus important que celui de carbone inorganique (12.4 t.km−2.an−1), montrant ainsi l'importance du carbone organique dans le cycle global du carbone. L'export de carbone durant les événements météorologiques extrême représente environ 15% de Pexport de COD, 20% de l'export de COP et 5% de Pexport de CID. Les sources principales de COP sont la litière et les horizons superficiels des sols. Les sources de COD dépendent de l'état hydrologique de la rivière. En étiage le COD vient essentiellement des écoulements de nappe des sols (identification grâce aux solutions de sol collectées par les lysimètres). En crues le COD vient du ruissellement et des écoulements hypodermiques des couches superficielles du sol (identification par les solutions de sol obtenues par extraction en laboratoire).
Author: Gazi Harunur Rashid
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Languages : fr
Pages : 246
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Author: CLAUDY.. JOLIVET
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 334
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LE ROLE MAJEUR DES MATIERES ORGANIQUES DANS LES SOLS JUSTIFIE QUE L'ON S'INTERESSE A LEUR EVOLUTION FACE AUX MODIFICATIONS DES MILIEUX NATURELS, EN TERME DE GESTION DURABLE DES RESSOURCES. LA FORET LANDAISE REPRESENTE UN MASSIF FORESTIER DE PREMIERE IMPORTANCE (830 000 HA DE PIN MARITIME), TRES PRODUCTIF DU FAIT DE PRATIQUES DE SYLVICULTURE INTENSIVES. DEPUIS LES ANNEES 50, L'INTRODUCTION DE LA MAISICULTURE EST A L'ORIGINE D'UN CHANGEMENT MAJEUR D'OCCUPATION DU SOL. LA SUPERFICIE CULTIVEE REPRESENTE PRES DE 15 P.CENT DU MASSIF. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'EVALUER L'INFLUENCE DE LA COUPE RASE ET DE LA MISE EN CULTURE SUR LES PROPRIETES ORGANIQUES DES SOLS. L'ANALYSE DE LA VARIABILITE SPATIALE DES MATIERES ORGANIQUES DES SOLS A L'ECHELLE DE LA TOPOSEQUENCE PUIS DE LA PARCELLE A PERMIS DE DETERMINER LES PRINCIPAUX FACTEURS (RELIEF ET NAPPE PHREATIQUE) CONTROLANT L'ORGANISATION DES SOLS ET DES STOCKS DE CARBONE, AU SEIN DE PLUSIEURS PEDOPAYSAGES LANDAIS. CES CONNAISSANCES ONT PERMIS D'ETABLIR PLUSIEURS STRATEGIES D'ECHANTILLONNAGE AFIN D'EVALUER LA DYNAMIQUE SPATIO-TEMPORELLE DES MATIERES ORGANIQUES. L'EFFET DE LA COUPE RASE SUR LES TENEURS EN CARBONE ORGANIQUE ET LA BIOMASSE MICROBIENNE A ETE ETUDIE PAR UN SUIVI SAISONNIER IN SITU. L'IMPACT DE LA MISE EN CULTURE SUR LES STOCKS ET LA QUALITE DES MATIERES ORGANIQUES (FRACTIONS GRANULOMETRIQUES ET DENSIMETRIQUES, LIGNINE, SUCRES, BIOMASSE MICROBIENNE) A ETE ANALYSE PAR UNE APPROCHE CHRONOSEQUENTIELLE A POSTERIORI. COUPE RASE ET MISE EN CULTURE SE TRADUISENT PAR UNE MODIFICATION DE LA VARIABILITE SPATIALE ET UNE REDUCTION DES STOCKS DE MATIERES ORGANIQUES DES HORIZONS SUPERFICIELS. L'ENSEMBLE DE CES RESULTATS FOURNIT UN JEU D'INDICATEURS CONVERGENTS POUR PREDIRE L'EVOLUTION QUANTITATIVE ET QUALITATIVE DES MATIERES ORGANIQUES SOUS L'EFFET DE CES CHANGEMENTS D'USAGE. CES INDICATEURS ONT MONTRE L'EXISTENCE DE PROCESSUS DE STABILISATION PHYSIQUE ET CHIMIQUE DES MATIERES ORGANIQUES DANS LES SOLS DES LANDES DE GASCOGNE.
Author: Cindy Coularis
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Cette thèse présente une étude du cycle du carbone dans la Loire et ses principaux affluents dans le but (1) de décrire, en s'appuyant sur la composition isotopique (14C et 13C), les sources, la nature et l'âge du Carbone Inorganique et Organique Dissous (CID, COD) et du Carbone Organique Particulaire (COP) prélevés lors de quatre missions en 2013-2014 et (2) d'utiliser le carbone 14 anthropique, présent dans les rejets liquides des 5 Centres Nucléaires de Production d'Electricité (CNPE) en service sur le bassin, comme traceur de transfert de carbone entre les différentes phases.Les archéologues ont mis en évidence que les âges radiocarbone déterminés sur des échantillons d'os ou de matériels non-humains (poteries, céramiques, sédiments...) ne sont pas à l'équilibre avec l'atmosphère de l'époque et nécessitent une correction. Ce biais provient de l'âge de l'eau ingérée ou utilisée et plus précisément de l'âge du CID appelé âge réservoir. Dans la Loire et ses affluents, le CID est principalement issu de l'érosion et de la dissolution du substrat géologique. Les concentrations en CID sont plus élevées en terrain sédimentaire carbonaté localisé en Loire moyenne. Les âges réservoirs étant directement corrélés à la teneur en CID, ils présentent une grande variabilité spatiale (de 135 à 2251 années 14C) du fait de la traversée de zones géologiques plus ou moins carbonatées par la Loire et ses affluents.Par ailleurs, ce CID est principalement consommé lors des processus photosynthétiques pour produire le COP algal. Ce COP algal est l'une des deux composantes de la matière organique (MO) particulaire avec le COP détritique. Les concentrations en COP suivent un cycle temporel très marqué avec des teneurs plus élevées au printemps. Le marquage du carbone algal dépend de la signature isotopique du CID utilisé lors de la synthèse chlorophyllienne. Les âges réservoirs déterminés dans le COP varient alors entre 124 et 1597 années 14C avec une variation spatio-temporelle identique à celle observée dans le CID. La proportion de carbone algal, variant entre 2 et 100%, dépend de la rivière et des conditions climatiques et hydrologiques sans qu'il soit possible d'énoncer une règle générale. La composante détritique du COP possède un marquage proche du COP et du COP algal impliquant que ce carbone détritique n'est pas d'origine géologique et donc qu'il n'est pas réfractaire.La décomposition de cette MO particulaire est une source de COD au même titre que l'activité métabolique des organismes (lyse et exsudation) et l'apport de vieille MO par la rivière, le lessivage des sols ou les nappes souterraines. Les concentrations en COD suivent donc les mêmes cycles saisonniers que le COP. Cependant, les teneurs sont plus élevées que celles du COP et augmentent peu le long des rivières (±1mg/L). Il peut être âgé si le COP et/ou la MO exportée sont anciens. Ainsi, les âges réservoirs dans le COD sont compris entre 101 et 2494 années 14C en avril 2013 avec des âges plus vieux en zone agricole.L'utilisation du radiocarbone anthropique a permis, outre la visualisation des transferts entre les différentes phases, de confirmer l'émission de 14C enrichi (ou actif) sous la forme CID par les CNPE et infirmer celle d'une composante 14C anthropique actif dans le COP et le COD. Cependant, l'activité 14C du CID ne représente pas l'activité totale du rejet en raison des échanges eau-atmosphère induisant un flux sortant de 14C. Le COP marqué enregistre l'activité initiale du rejet liquide en utilisant le CID émis par les CNPE. Le COP étant isolé de l'atmosphère, l'activité mesurée dans le COP est proche de son activité d'origine dans le rejet.L'acquisition de toutes ces données et la compréhension des processus de transferts entre CID, COP et COD permettra d'améliorer le modèle de prédiction existant et à terme, d'anticiper le comportement de ce radionucléide dans le milieu récepteur de son émission à son arrivée dans l'estuaire puis dans l'Océan Atlantique.
Author: Raphaêl Guttières
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Languages : fr
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Cette thèse a pour but de comprendre le degré de généricité d'un processus biogéochimique lié à la dynamique du carbone, le « Priming Effect » (PE). Ce processus fut initialement étudié dans les sols avant d'être identifié en milieu aquatique. Il peut être défini dans les deux types de milieux comme la modification (augmentation ou diminution) du taux de minéralisation de la matière organique stabilisée par l'adition de matière organique labile. L'objectif du présent travail a été de tester la réponse du PE dans le contexte des changements globaux ainsi que dans celui des pratiques agricoles. Une première expérimentation en sol agricole a testé l'hypothèse énergétique en jouant sur la qualité de la matière organique apportée. Les résultats ont permis de confirmer le rôle central de l'aspect énergétique de l'apport de matière organique dans les sols en démontrant que les résidus végétaux frais induisaient une surminéralisation (PE) du carbone de la matière organique du sol huit fois supérieure à son équivalent pré-décomposé. Dans cette même expérimentation, la réponse du PE à une augmentation de température, une augmentation de la disponibilité en nutriments ainsi qu'à un changement de couverture des sols (couvert agricole vs. couvert forestier) a été testée. Il en ressort un fort effet de la température sur la minéralisation basale des sols, mais pas d'effet sur le PE. Ce dernier semble réagir d'avantage à la disponibilité en énergie ainsi qu'au type de couvert végétal. En parallèle de cette partie terrestre, deux expérimentations aquatiques ont été menées, testant l'impact des changements de stoechiométrie, de température et de disponibilité en matière organique labile sur les interactions entre le compartiment des décomposeurs et celui des producteurs primaires. Peu de résultats sont disponibles à ce jour et aucune conclusion définitive sur la réponse du PE n'est établie pour le moment. Cependant, on a pu mettre en évidence l'importance relative des flux de carbone en provenance des différents compartiments biotiques de nos systèmes. Une importante mixotrophie algale a ainsi été démontrée, nous amenant à reconsidérer le rôle des producteurs primaires dans la partie aquatique de la dynamique du cycle du carbone, et donc leur rôle potentiel dans le PE dans un contexte de réchauffement climatique et d'érosion des surfaces continentales. Des analyses complémentaires sur les échantillons stockés et une approche de modélisation en cours de développement permettront d'identifier les éventuelles singularités du PE en milieu aquatique par rapport au milieu terrestre. Sur son versant terrestre, cette thèse a permis de suggérer une démarche agroécologique de gestion des stocks de carbone dans les sols, ainsi que de mettre en évidence le rôle majeur de l'état de décomposition des résidus végétaux sur l'intensité du PE.
Author: Gwenaël Abril
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Languages : fr
Pages : 294
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Book Description
LES TRANSFERTS DE CARBONE ENTRE LE CONTINENT, L'OCEAN ET L'ATMOSPHERE SONT ETUDIES DANS DIX ESTUAIRES EUROPEENS. UNE GRANDE PARTIE DU CARBONE ORGANIQUE (CORGA) TRANSPORTE PAR LES FLEUVES EST MINERALISEE DANS LES ESTUAIRES. CETTE MINERALISATION QUI AFFECTE PRINCIPALEMENT LA FRACTION PARTICULAIRE EST CONDITIONNEE PAR L'ORIGINE (PHYTOPLANCTON FLUVIATILE, REJETS ANTHROPIQUES, SOLS) ET LA LABILITE DE CE CORGA ET LE TEMPS DE RESIDENCE DES PARTICULES. LES PROCESSUS DE MINERALISATION SONT ETUDIES EN DETAIL DANS DEUX ESTUAIRES MACROTIDAUX. DANS LA GIRONDE (FRANCE), LES CYCLES DE DEPOT ET DE REMISE EN SUSPENSION DE CREME DE VASE, AUX ECHELLES DE TEMPS TIDALE ET LUNAIRE, SOUMETTENT LES MATIERES EN SUSPENSION A DES OSCILLATIONS OXIQUE/ANOXIQUE. LA MATIERE ORGANIQUE PARTICULAIRE EST ALORS MINERALISEE ALTERNATIVEMENT PAR LA RESPIRATION AEROBIE, LA DENITRIFICATION ET LA REDUCTION DES OXYDES METALLIQUES. DANS LA CREME DE VASE, UNE DISSOLUTION DE CARBONATE DE CALCIUM REDUIT SIGNIFICATIVEMENT LA QUANTITE DE CO 2 PRODUITE PAR LA RESPIRATION, ET LA DENITRIFICATION PRODUIT DE L'OXYDE NITREUX. DANS LA ZONE HYPOXIQUE ET TRES POLLUEE DE L'ESCAUT (BELGIQUE, PAYS-BAS), LES PROCESSUS D'AMMONIFICATION, DE NITRIFICATION ET DE DENITRIFICATION MODIFIENT LES EQUILIBRES DU SYSTEME DU CARBONE INORGANIQUE DISSOUS PAR LES ECHANGES DE PROTONS QU'ILS INDUISENT. LES FLUX DE CO 2 VERS L'ATMOSPHERE MESURES SUR LES DIX SITES PERMETTENT D'ESTIMER L'EMISSION ESTUARIENNE EUROPEENNE TOTALE A 30-60.10 6 TC.AN 1, SOIT ENTRE 5 ET 10% DES EMISSIONS INDUSTRIELLES DU CONTINENT. DU FAIT D'UNE VENTILATION PHYSIQUE DE CO 2 APPORTE PAR LES FLEUVES, L'EMISSION ESTUARIENNE DE CO 2 EXCEDE LA MINERALISATION DE CORGA. D'UN ESTUAIRE A L'AUTRE, LES COMPOSANTES DU FLUX DE CO 2 ATMOSPHERIQUE (ACTIVITE HETEROTROPHE, NITRIFICATION, DISSOLUTION DES CARBONATES ET VENTILATION PHYSIQUE), VARIENT FORTEMENT EN FONCTION DES CARACTERISTIQUES DES BASSINS VERSANTS.
