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RESEARCH PRODUCT

Influence de la dégradation des matières organiques et du couvert végétal sur la composition isotopique du carbone organique dissous : le cas des alocrisols forestiers du Morvan

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National audience; Pour étudier les processus de production et de transfert des matières organiques dissoutes (MOD) dans les sols et dans les hydrosystèmes, il est essentiel de définir des traceurs de l’origine des MOD. La composition en isotopes stables du carbone (13C/12C) est un marqueur potentiel des processus producteurs de MOD. De fait, des études récentes ont montré que la composition isotopique du carbone organique dissous (COD) dans des solutions de sols forestiers en région tempérée présentaient un enrichissement en 13C de 1 à 2 ‰ par rapport à la composition isotopique des MOS, en fonction des saisons et/ou du type de couverture végétale (Kaiser et al., 2001 ; Andreux et al., 2002 ; Linglois et al., soumis). Afin de mieux cerner les processus contrôlant cette différentiation isotopique, nous proposons de mesurer les écarts isotopiques entre phases organiques solide et dissoute dans des expériences d’incubation de sols forestiers sous résineux et sous feuillus. Ce travail présente les résultats d’une première expérience d’incubation de courte durée (21 jours) à 20°C des horizons organiques de deux alocrisols du dispositif expérimental de la forêt de Breuil-Chenue (Morvan), l’un sous peuplement de Douglas, l’autre sous taillis sous futaie (TSF). Des extractions de matière organique hydrosoluble ont été pratiquées avant et après incubation. Pour chaque extraction, les concentrations en carbone organique et le δ13C associé ont été mesurés dans la phase solide comme dans la phase dissoute. Les flux de CO2 émis au cours de l’incubation sont 1,7 fois plus forts dans les échantillons sous TSF que dans ceux sous Douglas, traduisant une activité microbienne plus grande sous TSF. L’analyse des solutions extraites montrent que : - le taux de carbone extractible, si il est similaire pour tous les échantillons avant incubation (de 1.2 à 1.3 %) est, après incubation, divisé par deux sous Douglas mais reste le même sous TSF. - Après incubation, la composition isotopique du COD est appauvrie en 13C de 0.6 ‰ sous Douglas et jusqu’à 1.0 ‰ sous TSF. Ces résultats montrent que i) la dégradation des MOS affecte la quantité et la qualité des MOD produites et ii) que l’origine des MOS influence la relation entre la dégradation des MOS et la production de MOD. Dans des conditions peu favorables à la dégradation (les sols ont été prélevé en hiver), les composés hydrosolubles produits étaient riches en 13C. Après réactivation des communautés microbiennes dégradantes, les composés hydrosolubles produits, issus de MOS, sont apparus plus réfractaires et appauvris en 13C. En outre, la corrélation mise en évidence entre intensité de la dégradation des MOS et appauvrissement isotopique du COD est cohérente avec les différences observées entre couverts végétaux : la différenciation isotopique est plus limitée sous Douglas où la dégradation est moins intense.