Vulnérabilité des sols méditerranéens aux incendies récurrents et restauration de leurs qualités chimiques et microbiologiques par l'apport de composts

par René Guénon

Thèse de doctorat en Biosciences de l'environnement

Sous la direction de Sévastianos Roussos et de Raphaël Gros.

Soutenue en 2010

à Aix-Marseille 3 .

  • Titre traduit

    Vulnerability of Mediterranean soils to recurrent fires and restoration of their chemical and microbiological qualities by providing compost


  • Résumé

    A partir des années 1960, la fermeture des milieux a favorisé la recrudescence des grands feux, et au plan local, a augmenté la fréquence des incendies. Les objectifs de la thèse étaient d'évaluer les effets des incendies récurrents sur la capacité de résilience des propriétés microbiennes des sols, d'identifier les principaux facteurs impliqués dans la résilience microbienne et d'évaluer l'efficacité d'apports de composts pour favoriser la restauration de la qualité chimique et microbiologique des sols. Les dynamiques de retour des activités de minéralisation du C et du N, de la diversité catabolique, ainsi que la stabilité microbienne à des stress hydriques supplémentaires, ont été évaluées sous des régimes d'incendie fréquents et peu fréquents. La matière organique (MO) a été caractérisée par les techniques IRTF et RMN CPMAS du 13C. Les effets d'un apport de composts de boues d'épuration urbaines et de déchets verts sur la qualité des sols ont été étudiés in-situ sur des sols fréquemment incendiés en croisant 3 niveaux de maturité et 3 temps depuis le dernier feu. Les résultats ont montré que les incendies répétés accélèrent le retour de la nitrifîcation nette et des profils cataboliques mais affectent durablement la plupart des autres fonctions microbiennes. L'activité respiratoire des sols récemment incendiés s'est avérée plus résistante aux stress hydriques mais également moins résiliente lorsque les feux sontrécurrents. Les résultats démontrent le rôle limitant du degré d'aromaticité de la MO dans la stabilité des fonctions microbiennes. L'efficacité de la restauration des sols par des apports de composts dépend de l'histoire d'incendies et de leur maturité.


  • Résumé

    Since the late 1960s, the closure of land has encouraged a new wave of large fires, and locally, increased fire frequency. The goals of this research were to estimate the effects of recurrent fires on the resilience of soil microbial properties, to identify the key factors involved in microbial resilience and to assess the efficiency of compost addition to support the restoration of soil chemical and microbiological quality. The recovery of mineralising activities of C and N cycles, enzymes activities and catabolic diversity of microbial communities and their stability under additional water stress, were estimated after frequent and infrequent fire regimes. Organic matter (OM) was characterised by FTIR and NMR 13C CPMAS techniques. The addition of sewage sludge and green waste composts on soil quality were examined in-situ in frequently burned soils by crossing three levels of maturity and three times since the last fire. The results showed that repeated wildfires improve the recovery after fire of net nitrification and catabolic profiles but affect most other microbial functions for a long time. Respiratory activity in recently burned soil happened to be more resistant to water stress but also less resilient under recurrent wildfire regime. The results reveal the limiting role of the degree of aromaticity of OM on the stability of microbial functions. The addition of compost on frequently burned soils is an efficient restoration procedure but needs to select a maturity degree of compost adapted to wildfire history. Efficiency in restoration of soils by adding compost depends on the history of fires and maturity.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (218 p .)
  • Annexes : Bibliogr. p. 196-218

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 200072210
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