Etude des pluies et pluviolessivats en milieu forestier alluvial tempere. Importance de l'excretion foliaire dans les cycles biogeochimiques en fonction du degre d'inondabilite

par ALAIN MOUGOUGOU

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées. Sciences médicales

Sous la direction de MICHELE TREMOLIERES.

Soutenue en 2001

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .

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  • Résumé

    Dans la plaine du rhin superieur, les inondations ont ete supprimees lors des travaux d'amenagement du fleuve. Ce contexte offre un champ d'etude interessant, entre autres, pour analyser les modifications de la composition des pluviolessivats et celles de l'excretion foliaire. Les trois questions suivantes sont posees : quelle est l'importance des pluviolessivats dans les cycles biogeochimiques dans une foret alluviale ? quelle est la contribution de l'excretion foliaire d'ions a la composition chimique des pluviolessivats ? celle-ci est-elle modifiee par la suppression des inondations ? l'analyse de deux secteurs forestiers, l'un inondable (rhinau) et l'autre non inonde depuis plus de 30 ans (erstein) nous permet de repondre a ces questions. La reponse a la premiere est abordee par l'analyse des pluies hors et sous foret sur une periode de trois ans et a l'echelle de l'evenement pluvieux. Une etude in situ de l'excretion foliaire d'ions a l'aide d'un lessivage artificiel des feuilles est ensuite realisee et comparee a l'approche globale des pluviolessivats afin de repondre aux deux autres questions. Le suivi des concentrations ioniques et des volumes des pluviolessivats montre que dans le site inondable (rhinau) les flux de p-po 4 3 - et na + sont plus importants que dans le site non inondable. Par contre, dans le site non inondable, la canopee apporte beaucoup plus de ca 2 +, mg 2 + et k + que dans le site inondable. De plus, les facteurs d'enrichissement du potassium, du magnesium et du chlorure sont plus importants dans le site non inondable. Une modelisation de l'augmentation des concentrations d'ions, fondee sur la duree de la periode seche, le volume, l'intensite et la composition chimique des pluies incidentes, a ete proposee. Elle a permis de preciser l'origine des ions (depots atmospheriques et excretion). P-po 4 3 - est excrete. Son flux augmente, quel que soit le site, au cours de la periode de debourrement, d'expansion foliaire et de feuillaison. Ca 2 +, k + et mg 2 + seraient apportes a la fois par le depot des polluants et l'excretion d'ions. Le flux de ces elements augmente lors de la chute des feuilles. N-no 3 - est absorbe au niveau de la canopee. Le flux de cet element pourrait s'expliquer par le depot des polluants atmospheriques. Compte tenu des limites de la modelisation, une etude in situ de l'excretion foliaire a ete realisee sur deux especes ligneuses de la sous-strate arbustive, prunus padus et cornus sanguinea. Cette etude confirme le fait que la contribution des exsudats foliaires a la composition chimique des pluviolessivats peut etre tres significative et qu'elle est fonction de l'ion analyse, de l'espece vegetale, de la saison de vegetation et des pluies incidentes (volume et composition chimique). Toutefois, cette approche ne fournit pas les memes resultats que l'approche globale : les echanges sont plus faibles lors des lessivages artificiels. Il est possible que les strates arbustive et arborescente aient developpe des strategies differentes, les individus de la premiere ayant tendance a absorber des nutriments tandis que ceux de la seconde en excreteraient. Sous cette hypothese, les inondations pourraient augmenter l'excretion du phosphate, element produit localement par mineralisation ou apporte par les eaux d'inondation sous forme soluble et/ou particulaire.


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Informations

  • Détails : 118 p.
  • Annexes : 102 ref.

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