Search

In arid and semi-arid areas, soil carbon management is strongly linked with water and temperature constraints. Due to the lack of data, the concept of carbon sequestration in these regions is still poorly known or understood.To perform a carbon balance, soil carbon stocks must be measured and their stability examined. The study has been carried out in the polders of Bol, northeast of the Lake Chad. A chronosequence was chosen (synchronic approach), examining the different ages of polderisation/cultivation from 0 to 65 years, noted as t0, t10, t60, t62, t65. The t0 represents the reference site in the marsh. The studied soils are chemically fertile; they are developed on older Quaternary formations of the Chad basin. Soils are alluvial, hydromorphic, locally saline, submitted to intensive cultivation. Soil profiles (36) were described, including 3 profiles in the alluvial area t0. The soils were sampled from the surface down to 1 m depth, with 0.1 m increment.Organic carbon stocks (SOC) (0-1 m) differ between situations from 200 ± 0.8, 241 ± 0.9, 183 ± 34, 174 ± 0.3 and 189 ± 1.1 MgC ha-1 (P = 0.004) in t0, t10, t60, t62 and t65 respectively. The stocks of inorganic carbon (SIC) for the same depth were negligible and varied significantly (P = 0.03) from 1 at t0 to 6 Mg C ha-1 in t65 representing approximately 5 % of SOC stocks. SOC stocks in the topsoil (0-0.3 m) expressed for soil equivalent masses varied from 64 (t0) to 53 Mg C ha-1 (t65). The annual loss rate of SOC after polderization was -0.17 Mg C ha-1 yr-1. The Rock-Eval pyrolysis confirmed the inherited character of the organic matter in these lacustrine environments. In soil surface layers (0-0.4 m), the organic matter resistance to degradation was revealed by the high values carbon stocks in resistant pool (ResC), between 62.6 ± 13.8 and 79.9 ± 5.8 Mg C ha-1 from t0 to t65 compared to lower values in the pool (LabC), this latter compartment varied from 17 to 23 % of the total stock. The relationship between the acquisition of soil properties following the polderisation was discusse regarding to the soil physical characterization and the nature of the organic matter as revealed by pyrolysis. After more than half a century of polderisation and cultivation, organic carbon stocks were relatively stable and may resist to biodegradation in the this semi-arid region., En régions arides et semi-arides, la gestion du carbone (C) du sol est inséparable des contraintes thermo-hydriques. Le concept de la séquestration du C pour ces régions est encore trop peu connu ou compris, en raison du manque des données expérimentales.Avant de pouvoir effectuer un bilan C à l’échelle des profils de sols et du paysage interdunaire, l’évaluation du stock de C du sol est nécessaire ainsi que la caractérisation de sa stabilité. L’étude a été conduite sur les sites des polders de Bol, nord-est du lac Tchad. Une chronoséquence par « approche synchronique » a été choisie selon les différents âges de poldérisation et de mise en culture ; les sites sélectionnés t0, t10, t60, t62 et à t65 correspondent à un historique de 0 à 65 ans. Le t0 représente le site de référence de sédiment récent. Les sols étudiés sont chimiquement fertiles ; ils se différencient sur les formations quaternaires anciennes de la cuvette tchadienne. Ce sont des sols d’apports alluviaux, hydromorphes, localement salés, cultivés de manière intensive. Dans ce dispositif, 36 profils pédologiques ont été creusés et décrits, y compris 3 profils dans la zone alluviale t0. Les sols ont été échantillonnés de la surface jusqu’à 1 m de profondeur, par incréments de 0,1 m.Les stocks de C organique (COS) (0-1 m) se différencient selon les traitements: à t0 200 ± 0,8 ; t10 241 ± 0,9 ; t60 183 ± 34 ; t62 174 ± 0,3 et à t65 189 ± 1,1 MgC ha-1 (P=0,004) ; les stocks de C inorganiques (CIS) pour la même profondeur sont négligeables et varient de façon significative entre traitements (P = 0,03) de 1 pour t0 à 6 MgC ha-1 pour t65 représentant environ 5 % de stocks de COS. Pour la couche de sol 0-0,3 m, les stocks de COS exprimés en masse de sol varient en moyenne de 53 à 64 MgC ha-1 entre t65 à t0 avec un taux de perte moyenne annuelle de -0,17 MgC ha-1 an-1. L’analyse par pyrolyse Rock-Eval confirme le caractère hérité de la matière organique de l’écosystème lacustre. Dans la couche de surface des sols (0-0,4 m), le caractère résistant de cette matière organique a également été révélé par des valeurs élevées observées des stocks de carbone résistant (ResC), entre 62,6 ± 13,8 et 79,9 ± 5,8 Mg C ha-1 de t0 à t65 par rapport à celles de carbone labile (LabC), plus faibles. Le compartiment résistant représente de 17 à 23 % du stock total de C. La relation entre l’acquisition des propriétés des sols suite à la poldérisation a été discutée au regard de la caractérisation physique des sols et de la nature de la matière organique. Après plus d’un demi-siècle de mise en poldérisation, les stocks de COS ont présenté un caractère relativement stable et résistant à la biodégradation dans ce contexte semi-aride.

Il est admis de manière univoque que le caractère non renouvelable du patrimoine sol, à l'échelle des générations humaines, impose de préserver les sols et les services écosystémiques qu'ils rendent, tels que la production alimentaire et de biomasse, la régulation et le filtrage des eaux, l'atténuation et l'adaptation au changement climatique, la conservation de la biodiversité. En 1998, le ministère en charge de l'environnement a mis en place le programme GESSOL (fonctions environnementales des sols -GEStion du patrimoine SOL). En France, GESSOL est le premier et le seul programme de recherche spécifiquement consacré aux sols et à leurs fonctions dans leur ensemble. Le deuxième appel à propositions de recherche, lancé en 2003, connu sous l'abrégé GESSOL-2, portait sur l'« impact des pratiques agricoles sur les sols et les transferts d'eau et de polluants vers les hydrosystèmes ». Les matières organiques du sol (MOS) se sont imposées comme le principal thème fédérateur des projets qui ont concerné, en particulier, l'axe de recherche sur « l'influence des pratiques agricoles sur la qualité des sols et les modalités d'une gestion durable ». Le programme GESSOL a ainsi financé 6 projets en lien avec les MOS : ces projets concernent les services dits de « régulation » : régulation des risques, régulation des maladies, régulation de l'érosion et régulation du climat. Dans ce numéro thématique d'Etude et Gestion des Sols, ces projets font l'objet d'articles détaillés qui en présentent les principaux résultats. La suite du programme GESSOL, initiée en 2008, ambitionne de replacer ce type de résultats dans la sphère humaine et sociale pour mieux mettre en valeur les nombreux services rendus par les sols grâce à la diversité de leurs fonctions., It is accepted unequivocally, that the non-renewable soil heritage, on a scale of human generations, imposed to preserve soils and eco- system services they provide, such as food production and biomass, regulation and filtering water, mitigation and adaptation to climate change, conservation of biodiversity. In 1998, the Ministry for the Environment has set up the program GESSOL (acronym built from the words “gestion” and “sol”, i.e. respectively management and soil”, the full title of the programme being “Environmental functions of soils - Management of the soil heritage”). In France, GESSOL is the first and only program of research specifically devoted to soils and their functions as a whole. The second call for research proposals, launched in 2003, known as GESSOL-2, concerned the “impact of agricultural practices on soil and water, and transfers of pollutants to water systems”. Among the project financed by GESSOL-2, soil organic matter (SOM) have emerged as the main unifying theme, in particular, when concerning the research axis on “the influence of agricultural practices on soil quality and modalities of sustainable management”. The programme GESSOL-2 has funded six projects related to SOM and involving different regulation services concerning risk, disease, erosion, and climate. In this thematic issue of Etude et Gestion des Sols, those projects are subject to detailed articles presenting the main results. The next step of GESSOL, initiated in 2008, aims to put these results in relation with human and social aspect to better showcase the many services provided by soils through the diversity of their functions., El programa GESSLL 2: Impacto de las prácticas agrícolas sobre las materias orgánicas y las funciones de los suelos. Se admite de una manera univoca que el carácter no renovable del patrimonio suelo, a escala de las generaciones humanas, impone preservar los suelos y los servicios eco-sistémicos que rinden, como la producción alimentaria y de biomasa, la regulación y la filtración de las aguas, la atenuación y la adaptación al cambio climático, la conservación de la biodiversidad. En 1998, el ministerio en carga del medio ambiente desarrolló el programa GESSOL (funciones ambientales de los suelos - GEStión del patrimonio SOL (suelo)). En Francia, GESSOL está el primero y el solo programa de investigación específicamente dedicado a los suelos y a sus funciones en su globalidad. La segunda llamada a proposiciones de investigación, en 2003, conocida bajo compendio GESSOL-2, trató sobre “el impacto de las prácticas agrícolas sobre los suelos y las transferencias de agua y de contaminantes hacia los hidrosistemas”. Las materias orgánicas de los suelos (MOS) se impusieron como el principal tema unificador de los proyectos que concernieron, en particular, el eje de inves- tigación sobre “la influenza de las prácticas agrícolas sobre la calidad de los suelos y las modalidades de una gestión sostenible”. El programa GESSOL financió así 6 proyectos en vínculos con las MOS: estos proyectos conciernen los servicios dichos de “regulación”: regulación de los riesgos, regulación de las enfermedades, regulación de la erosión, y regulación del clima. En este número especial de Estudio y Gestión de los Suelos, estos proyectos hacen el objeto de artículos detallados que presentan los principales resultados. La continuación del programa GESSOL, empezado en 2008, quiere integrar este tipo de resultados a la esfera humana y social para poner mejor en valor los numerosos servicios dados por los suelos gracias a la diversidad de sus funciones.

National audience; It is accepted unequivocally, that the non-renewable soil heritage, on a scale of human generations, imposed to preserve soils and eco- system services they provide, such as food production and biomass, regulation and filtering water, mitigation and adaptation to climate change, conservation of biodiversity. In 1998, the Ministry for the Environment has set up the program GESSOL (acronym built from the words “gestion” and “sol”, i.e. respectively management and soil”, the full title of the programme being “Environmental functions of soils - Management of the soil heritage”). In France, GESSOL is the first and only program of research specifically devoted to soils and their functions as a whole. The second call for research proposals, launched in 2003, known as GESSOL-2, concerned the “impact of agricultural practices on soil and water, and transfers of pollutants to water systems”. Among the project financed by GESSOL-2, soil organic matter (SOM) have emerged as the main unifying theme, in particular, when concerning the research axis on “the influence of agricultural practices on soil quality and modalities of sustainable management”. The programme GESSOL-2 has funded six projects related to SOM and involving different regulation services concerning risk, disease, erosion, and climate. In this thematic issue of Etude et Gestion des Sols, those projects are subject to detailed articles presenting the main results. The next step of GESSOL, initiated in 2008, aims to put these results in relation with human and social aspect to better showcase the many services provided by soils through the diversity of their functions.; El programa GESSLL 2: Impacto de las prácticas agrícolas sobre las materias orgánicas y las funciones de los suelos. Se admite de una manera univoca que el carácter no renovable del patrimonio suelo, a escala de las generaciones humanas, impone preservar los suelos y los servicios eco-sistémicos que rinden, como la producción alimentaria y de biomasa, la regulación y la filtración de las aguas, la atenuación y la adaptación al cambio climático, la conservación de la biodiversidad. En 1998, el ministerio en carga del medio ambiente desarrolló el programa GESSOL (funciones ambientales de los suelos - GEStión del patrimonio SOL (suelo)). En Francia, GESSOL está el primero y el solo programa de investigación específicamente dedicado a los suelos y a sus funciones en su globalidad. La segunda llamada a proposiciones de investigación, en 2003, conocida bajo compendio GESSOL-2, trató sobre “el impacto de las prácticas agrícolas sobre los suelos y las transferencias de agua y de contaminantes hacia los hidrosistemas”. Las materias orgánicas de los suelos (MOS) se impusieron como el principal tema unificador de los proyectos que concernieron, en particular, el eje de inves- tigación sobre “la influenza de las prácticas agrícolas sobre la calidad de los suelos y las modalidades de una gestión sostenible”. El programa GESSOL financió así 6 proyectos en vínculos con las MOS: estos proyectos conciernen los servicios dichos de “regulación”: regulación de los riesgos, regulación de las enfermedades, regulación de la erosión, y regulación del clima. En este número especial de Estudio y Gestión de los Suelos, estos proyectos hacen el objeto de artículos detallados que presentan los principales resultados. La continuación del programa GESSOL, empezado en 2008, quiere integrar este tipo de resultados a la esfera humana y social para poner mejor en valor los numerosos servicios dados por los suelos gracias a la diversidad de sus funciones.; Il est admis de manière univoque que le caractère non renouvelable du patrimoine sol, à l'échelle des générations humaines, impose de préserver les sols et les services écosystémiques qu'ils rendent, tels que la production alimentaire et de biomasse, la régulation et le filtrage des eaux, l'atténuation et l'adaptation au changement climatique, la conservation de la biodiversité. En 1998, le ministère en charge de l'environnement a mis en place le programme GESSOL (fonctions environnementales des sols -GEStion du patrimoine SOL). En France, GESSOL est le premier et le seul programme de recherche spécifiquement consacré aux sols et à leurs fonctions dans leur ensemble. Le deuxième appel à propositions de recherche, lancé en 2003, connu sous l'abrégé GESSOL-2, portait sur l'« impact des pratiques agricoles sur les sols et les transferts d'eau et de polluants vers les hydrosystèmes ». Les matières organiques du sol (MOS) se sont imposées comme le principal thème fédérateur des projets qui ont concerné, en particulier, l'axe de recherche sur « l'influence des pratiques agricoles sur la qualité des sols et les modalités d'une gestion durable ». Le programme GESSOL a ainsi financé 6 projets en lien avec les MOS : ces projets concernent les services dits de « régulation » : régulation des risques, régulation des maladies, régulation de l'érosion et régulation du climat. Dans ce numéro thématique d'Etude et Gestion des Sols, ces projets font l'objet d'articles détaillés qui en présentent les principaux résultats. La suite du programme GESSOL, initiée en 2008, ambitionne de replacer ce type de résultats dans la sphère humaine et sociale pour mieux mettre en valeur les nombreux services rendus par les sols grâce à la diversité de leurs fonctions.

13 pages; International audience

Depuis quelques années la spectrométrie proche infrarouge (SPIR) s'est largement développée en science du sol. Elle s'avère être un outil rapide et performant pour prédire des quantités d'éléments organiques (C, N...) ou des propriétés chimiques et physiques du sol. L'objectif de nos travaux est de vérifier si la SPIR est capable de discriminer la matière organique des sols (MOS) en fonction de son origine végétale (forêt, prairie, cultures...). Ces travaux s'inscrivent dans un projet plus vaste qui consiste à développer des outils performants pour reconstituer l'histoire de la végétation et des paysages à l'holocène en s'appuyant sur les archives pédologiques. La phase de test présentée ici consiste à mesurer le spectre PIR d'échantillons de sols de surface dont le couvert végétal récent est stable et bien documenté depuis au minimum 150 ans. Les sols échantillonnés présentent des propriétés physiques et chimiques, des types de substrats et des situations géographiques bien différenciés répartis dans le massif vosgien. Les couverts végétaux associés sont des hêtraies, des hêtraies sapinières, des pâturages d'altitude et des prairies de fauches. Une ACP permet de montrer que des différences spectrales existent entre les couverts forestiers et les milieux ouverts. Des différences spectrales apparaissent également entre les différents types de forêts et les différents types de prairies. Cependant en l'état actuel notre échantillonnage est encore trop faible pour garantir que les nuances entre les types de forêts ou entre les types de prairies ne sont pas liées à d'autres variables physiques ou chimiques des sols. Pour vérifier qu'il est possible de prédire l'origine forestière ou prairial d'un échantillon l'algorithme PLS habituellement utilisé pour des applications qualitatives est testé en attribuant la valeur 0 aux sols sous prairies et la valeur 1 aux sols sous forêts. Différentes configurations faisant varier la taille et la méthode de sélection du lot servant à la construction du modèle sont testées en tenant compte des aspects qualitatifs des données de départ. Les taux de prédiction élevés confirment les capacités de la SPIR à discriminer les MOS en fonction de leur origine végétale. Les différents tests sur la construction du modèle montrent que les taux de prédiction peuvent encore être améliorés en augmentant le nombre de situations de références.

Nous proposons une nouvelle méthode basée sur les propriétés de la Spectrométrie dans le Proche Infrarouge (SPIR) pour reconstituer l'histoire de la végétation à travers l'étude des matières organiques archivées dans les sols et les paléosols. Les premiers tests sur des horizons de surface montrent que la SPIR permet de distinguer nettement les sols sous prairies des sols sous forêts. Les applications pourraient en être très variées, dans le domaine de l'étude de la dynamique des MOS, du fonctionnement des écosystèmes, de la paléoécologie et des paléoenvironnements, de l'archéologie des paysages...

Diplôme : HDR

Diplôme : HDR