Dynamique du carbone organique dans des petits bassins versants tropicaux : exemple de la Guadeloupe

Dynamic of organic carbon in small tropical watersheds : example from Guadeloupe

• Auteur / Autrice : Emily Lloret
• Direction : Marc Benedetti, Céline Dessert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géochimie fondamentale et appliquée
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Guadeloupe

Roches volcaniques

Cours d'eau

Eau -- Teneur en carbone

Climat tropical

Résumé

Les objectifs principaux de ce travail étaient d'évaluer l'export de carbone d'une petite île volcanique sous climat tropical humide (Guadeloupe, Petites Antilles), d'estimer l'impact des événements météorologiques extrêmes sur cette exportation, et de déterminer les sources de carbone organique en étiage et crue de ces petites rivières. L'étude s'est portée sur des échantillons d'eau de rivière, de sols et de solutions de sols. Il a été déterminé les concentrations (COD, COP, CID), les compositions isotopiques en carbone (δ¹³C), et caractérisé la matière organique dissoute par spectrométrie UV-Vis dans ces différents compartiments. Les résultats ont montré que les flux spécifiques annuels de 5. 4 et 7. 8 tC. Km⁻². An⁻¹ respectivement pour le COD et le COI sont comparables aux flux spécifiques des grands fleuves. Pour les petites rivières de Guadeloupe, l'export de carbone organique total est plus important que celui de carbone inorganique (12. 4 t. Km⁻². An⁻¹), montrant ainsi l'importance du carbone organique dans le cycle global du carbone. L'export de carbone durant les événements météorologiques extrême représente environ 15% de Pexport de COD, 20% de l'export de COP et 5% de Pexport de CID. Les sources principales de COP sont la litière et les horizons superficiels des sols. Les sources de COD dépendent de l'état hydrologique de la rivière. En étiage le COD vient essentiellement des écoulements de nappe des sols (identification grâce aux solutions de sol collectées par les lysimètres). En crues le COD vient du ruissellement et des écoulements hypodermiques des couches superficielles du sol (identification par les solutions de sol obtenues par extraction en laboratoire).

The main purposes of this work were to evaluate the carbon export of small mountainous rivers from tropical volcanic island (Guadeloupe, French West Indies), and to estimate the impact of extreme meteorological events on this export, and to identify the sources of organic carbon during the different hydrological stages of the rivers (low water level and floods). We carried out a detail study on stream waters, soils and soil solutions. We have analyzed the concentrations of carbon (DOC, POC, DIC) and the carbon isotopic composition (δ¹³C), as well as the spectroscopic (UV-Vis) characteristics of dissolved organic matter. The results have shown that the specific annual fluxes of DOC, POC and DIC were respectively of 5. 4, 7. 8 and 12. 4 tC km⁻². An⁻¹. The organic carbon fluxes of Guadeloupean rivers are similar to the reported export from large rivers. The export of total organic carbon from Guadeloupean rivers is more important than the export of inorganic carbon, indicating the major implication of organic carbon to the global carbon cycle. The carbon export during extreme meteorological events (instantaneous discharge more than 30 m³ s⁻¹) represents 15%, 20% and 5% of the annual export of DOC, POC an DIC, respectively. The main sources of POC are litter and soil surface layers. The sources of DOC vary with the hydrological stages (low water level and floods). During low water level, the rivers are mainly fed by the groundwater (identified by soil solution collected by lysimeters). During floods, the DOC mainly comes from the quick flow and hypodermic flow of soil surface layers (identified by soil solution obtained by extraction in laboratory).