Water-Soluble carbon and the carbon dioxide pulse are regulated by the extent of soil drying and rewetting

Il est bien établi que le fait d’humecter les sols agricoles secs produit un flux de CO2 attribuable à la minéralisation rapide du C organique (« effet Birch »). Les facteurs régissant l’ampleur du flux de CO2 sont peu connus ou mal compris. Le but visé par la présente étude de laboratoire était donc de déterminer les principaux facteurs ayant une incidence sur l’ampleur du flux de CO2 produit lorsqu’on assèche des carottes reconstituées de loam argileux (Argiaquoll typique mésique fin, loameux, mixte) jusqu’à ce que l’espace interstitiel rempli d’eau (EIRE) soit ramené à 45, 30, 20 ou 10 %, puis qu’on humecte ces carottes jusqu’à ce que l’EIRE atteigne 75 ou 90 %. Nous avons observé un flux de CO2 distinct après l’humectage des sols asséchés possédant un EIRE de 10 et de 20 %. Par contre, l’humectage des sols asséchés possédant un EIRE de 30 ou 45 % n’a produit aucun flux. Nous avons constaté d’importantes corrélations linéaires positives entre l’ampleur du flux de CO2 et la teneur du sol en C hydrosoluble sous forme de C organique dissous (COD) et de C extractible à l’eau chaude (CEEC); l’augmentation la plus importante du COD et du CEEC a été observée au taux d’assèchement du sol le plus élevé (EIRE de 10 %). La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) n’a révélé aucune corrélation significative entre l’ampleur du flux de CO2 et l’intensité des pics associés aux groupes fonctionnels du CEEC. Nous avons cependant établi une relation significative entre l’intensité des pics associés à l’étirement de la liaison C-O des polysaccharides du sol et la quantité de CO2 émise au cours des premières heures suivant l’humectage du sol. La quantité totale de C minéralisé durant tout le processus d’assèchement et d’humectage a été inférieure à la quantité mesurée pour les sols dont l’EIRE avait été maintenu constamment à 75 ou 90 %. En conséquence, le flux de CO2 produit après l’humectage n’a pas compensé la réduction des émissions de CO2 survenue durant la phase d’assèchement. Nous avons également conclu que la quantité de CO2 émise après l’humectage du loam argileux dépend essentiellement de la quantité de C hydrosoluble (COD, CEEC) libérée par le processus d’assèchement et d’humectage du sol.