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Accueil > Equipes de recherche > Ecophysiologie Végétale > Bilan Carboné et Fonctionnement des Ecosystèmes > Dynamique temporelle et spatiale de la respiration du sol

Dynamique temporelle et spatiale de la respiration du sol

Eric Dufrêne, Kamel Soudani, Claire Damesin, Jean-Christophe Lata, Nicolas Chemidlin Prevost-Boure

Dans un écosystème forestier, le sol représente un stock important de carbone. En effet, il peut contenir jusqu’à 50% du carbone total de l’écosystème. Ce carbone contenu dans le sol est localisé dans la matière organique agrégée sur les particules minérales du sol, les parties souterraines des plantes, les microorganismes et les animaux vivant dans le sol.

Il est possible de mesurer dans le sol des concentrations en CO2 pouvant atteindre des valeurs supérieures à 10000 ppm, c’est à dire 25 fois la concentration en CO2 atmosphérique. Ce CO2 provient de la respiration des racines, communément appelée autotrophe et de celle des microorganismes, communément appelée hétérotrophe. Cette production de CO2 dans le sol génère un flux de CO2 correspondant à la respiration du sol. Elle représente entre 50 et 70% du flux de CO2 sortant d’un écosystème forestier.

Organisation d’un site d’étude de la respiration des sols. Le "Trench Plot" est en arrière plan (mesure de la respiration hétérotrophe)et la zone témoin est au premier plan (mesure de la respiration totale).

Des mesures de respiration des sols montrent qu’elle est sujette à une forte dynamique temporelle et spatiale. Ces variations s’expliquent partiellement par les variations temporelle et spatiale de facteurs abiotiques tels que la température et l’humidité volumique du sol, le type de sol et la quantité de matière organique disponible et biotiques tels que les activités métaboliques de la végétation et des microorganismes.

Dans ce cadre, notre objectif est de quantifier, comprendre et modéliser le flux de CO2 dégagé par le sol sur la base des processus impliqués. Pour cela, nous réalisons des mesures in situ de la respiration des sols et de facteurs biotiques et abiotiques impliqués dans différents écosystèmes forestiers. Ceci nous permettra de quantifier le rôle joué par chaque facteur considéré dans la variabilité spatiale et temporelle de la respiration du sol. A cela s’ajoutent des travaux visant à séparer les deux composantes de la respiration des sols et à comprendre les processus impliqués dans les deux types de respirations et leurs variations dans le temps et l’espace. Pour cela, nous utilisons la méthode des « Trench Plots » (photographie ci-dessus) et une approche isotopique.