Interactions biosphere-atmosphere aux echelles locales et composition isotopique ( 1 3c, 1 8o) du co 2 atmospherique : application a la foret landaise

par Christian Roche

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Thierry Bariac.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'utilisation des isotopes stables du co 2 dans les modeles a l'echelle globale analysant les interactions entre la biosphere et l'atmosphere, repose sur la modelisation de la composition isotopique de la respiration (sol et vegetaux) et de la discrimination isotopique associee a la photosynthese. L'objectif de cette etude est de verifier l'adequation de ces modeles. A l'echelle de la plante, cette etude a ete conduite en conditions controlees, grace a la realisation d'un dispositif de mesure en mini-cellule. La discrimination isotopique associee a l'assimilation de la plante est ainsi mesuree pendant la journee. Une serie d'experiences montre que les modeles de discrimination en 1 3co 2 et c 1 8o 1 6o permettent d'analyser correctement les processus isotopiques diurnes. Ce modele est base sur la determination de la concentration chloroplastique de co 2 dissous, ce qui conduit a calculer la conductance mesophyllienne, a partir de la discrimination en 1 3c. De plus, l'analyse des processus nocturnes montre que le fractionnement en 1 3c au cours de la respiration est nul ou negligeable. Enfin, cette etude permet de montrer que la modelisation de la discrimination en 1 8o doit etre basee sur la teneur en 1 8o des reservoirs d'eau foliaire marquee par la transpiration et non pas sur celle de l'ensemble de l'eau de la feuille. A l'echelle de la parcelle, 4 experiences, basees sur la mesure de la composition isotopique des differents compartiments du continuum sol-plante-atmosphere, ont ete realisees en foret des landes. Les resultats obtenus font etat d'un melange entre du co 2 d'origine oceanique et du co 2 continental etudie selon le modele de sternberg (1989). Grace a une etude detaillee, la teneur en 1 3c du pole respiratoire local est calculee avec precision. Elle presente des variations significatives liees a une evolution de la discrimination isotopique photosynthetique. L'interpretation de la teneur en 1 8o de l'atmosphere nocturne est realisee selon des modalites similaires, bien que l'utilisation de ce modele soit plus delicate en raison de l'heterogeneite de la teneur en 1 8o des differentes sources de co 2 (respiration du sol et du feuillage de pin). Les resultats obtenus sont en accord avec les valeurs modelisees pour ces sources, et mettent en evidence l'importance des phenomenes de turbulence.


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  • Détails : 230 p.
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