Spéciation et disponibilité du phosphore du sol dans les prés et les forêts des bassins versants des lacs alpins contenant différents matériaux parentaux

Citation

Heron, T., Strawn, D.G., Dobre, M., Cade-Menun, B.J., Deval, C., Brooks, E.S., Piaskowski, J., Gasch, C., Crump, A. (2021). Soil Phosphorus Speciation and Availability in Meadows and Forests in Alpine Lake Watersheds With Different Parent Materials. Frontiers in Forests and Global Change, [online] 3 http://dx.doi.org/10.3389/ffgc.2020.604200

Résumé en langage clair

Le lac Tahoe, dans la chaîne de montagnes de la Sierra Nevada en Californie et au Nevada, a naturellement de faibles concentrations d'éléments nutritifs et est réputé pour la clarté de son eau. Le phosphore (P) pénétrant dans le lac déclenchera la prolifération d’algues et réduira la qualité de l’eau. Il est donc important de gérer avec soin le P dans le sol autour du lac. La perte de P du sol vers l’eau se produit par lessivage et ruissellement, et dépendra de propriétés telles que le matériau parental du sol et l’utilisation des terres ou le type d’écosystème. Cette étude a permis de déterminer les formes, la disponibilité et le transport potentiel du P dans les sols des forêts et des prés du bassin du lac Tahoe, dans deux bassins versants comportant différents matériaux parentaux. Les sols formés sur des substrats andésitiques contenaient environ deux fois plus de P total que ceux provenant de substrats granitiques. Quel que soit le matériel parental, le P organique représentait de 79 à 92 % du P total dans les sols des prés, et seulement de 13 à 47 % dans les sols forestiers. Les concentrations de P extractible à l’eau étaient environ dix fois plus élevées dans les sols forestiers granitiques que dans les sols forestiers andésitiques, ce qui indique que les pertes potentielles de P sont plus importantes dans les sols granitiques que dans les sols andésitiques. Ces facteurs peuvent être utilisés pour élaborer des prévisions exactes de la disponibilité du P et des pratiques d’aménagement forestier plus précises pour réduire les pertes de P dans les sols des prés et des forêts autour du lac Tahoe.

Résumé

Dans le bassin du lac Tahoe, en Californie et au Nevada (États-Unis), la gestion de l’exportation des éléments nutritifs des bassins versants vers les cours d’eau et le lac est un défi de taille qu’il faut relever pour améliorer la qualité de l’eau. Le lessivage et le ruissellement du phosphore (P) des sols sont une source importante d'éléments nutritifs pour le lac, et le potentiel de charge en P des différents bassins versants varie en fonction des propriétés du paysage et de l’écosystème et de la façon dont le bassin versant est géré. Dans le cadre de cette étude, nous avons mesuré la disponibilité et la spéciation du P dans les sols des forêts et des prés du bassin du lac Tahoe dans deux bassins versants comportant différents matériaux parentaux. Les sols formés sur des substrats andésitiques contenaient environ deux fois plus de P total que ceux provenant de substrats granitiques. Quel que soit le matériel parental, le P organique représentait de 79 à 92 % du P total dans les sols des prés, et seulement de 13 à 47 % dans les sols forestiers. La plus grande partie du P organique du sol était constituée de composés monoesters de P, mais une quantité importante, particulièrement dans les sols de prés, était constituée de composés diesters de P (jusqu’à 30 % du P total extrait). Les concentrations de P extractible à l’eau (PEE) étaient environ 10 fois plus élevées dans les sols forestiers granitiques que dans les sols forestiers andésitiques, qui contenaient plus d’aluminosilicates peu cristallins et d’oxydes de fer qui retiennent le P et restreignent ainsi l’exportation du PEE. Dans les sols des prés, la biomasse microbienne du P était environ sept fois supérieure à celle des sols forestiers, ce qui pourrait constituer un puits important pour le P lessivé des forêts des hautes terres. Les résultats montrent que l’écosystème et le matériel parental sont des attributs importants qui déterminent la spéciation et la disponibilité du P dans le bassin du lac Tahoe, et que les composés organiques du P sont une composante majeure du P du sol et sont disponibles pour le lessivage des sols. Ces facteurs peuvent être utilisés pour élaborer des prévisions exactes de la disponibilité du P et des pratiques d’aménagement forestier plus précises pour réduire l’exportation de P vers le lac Tahoe.

Date de publication

2021-02-23

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