Étude de l’évolution du stock et des mécanismes de stabilisation du carbone organique dans les sols volcaniques enfouis équatoriens le long d’une toposéquence

Details

Supervisors

Delmelle, Pierre ; Paque, Mathilde

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en chimie et bioindustries

Abstract

Cette étude a été réalisée en Equateur sur le complexe volcanique Atacazo-Ninahuilca, sur un gradient altitudinal entre 2095 m et 4084 m. Six sites présentant une succession de sols, de dépôts et d’un couvert végétal similaire ont été prélevés afin de mettre en évidence les différences de stock et de mécanismes de stabilisation entre les sols enfouis et les sols de surface et ce, le long de la toposéquence. Une faible différence d’états d’altérations entre les sols enfouis et les sols de surface a été observée par l’étude du taux de réserve en bases et les résultats de différentes extractions (pyrophosphate, oxalate, DCB et totale). L’étude de la minéralogie des horizons A des sols de surface et des sols enfouis a montré une invariance entre les sites et un état d’altération peu avancé caractérisé par une prépondérance de minéraux primaires et de verre volcanique. Les sols de cette étude sont des Andosols vitriques avec des propriétés se rapprochant des sols andiques. Ils contiennent des allophanes à hauteur de 5,2 ±1,7 % et de la ferrihydrite à hauteur de 1,2 ±0,3 %. Ces teneurs sont potentiellement biaisées par la non spécificité des extractions oxalate et pyrophosphate. L’étude du stock de carbone montre une différence entre les sols enfouis et les sols de surface. La variation de stock avec l’altitude n’a pas pu être mise en évidence. Cependant, la teneur en carbone dans les sols enfouis et les sols de surface évolue avec l’altitude. L’étude des mécanismes de stabilisation du carbone organique suggère une allocation préférentielle du carbone dans le complexe organo-métallique, ce qui s’éloigne des tendances observées dans les sols allophaniques plus altérés. L’évolution altitudinale de la teneur en carbone n’est pas une caractéristique intrinsèque du complexe organo-métallique. L’agrégation des sols de surface est non-hiérarchisée, contrairement aux sols enfouis. Une teneur en carbone plus importante est observée pour la fraction < 50 µm. Ce qui s’explique par la présence de minéraux secondaires faiblement cristallins (allophanes, imogolite et ferrihydrite). Cette étude n’a pas pu mettre en évidence de mécanismes de stabilisation qui permettent d’expliquer la variation altitudinale de la teneur en carbone ou la différence entre les sols de surface et les sols enfouis. Elle soulève l’intérêt d’une caractérisation plus précise des extractions oxalate et pyrophosphate et particulièrement concernant leur capacité à dissoudre les minéraux faiblement cristallins et le verre volcanique.