Contribution of Technosols to carbon storage and the role of artefacts
Contribution des Technosols au stockage de carbone et rôle des artéfacts
Résumé
Technosols are soils strongly impacted by human activities and whose surface is continuously increasing since the beginning of the Anthropocene. They are characterized by their significant concentrations of artefacts (i.e. parent materials of anthropogenic origin) whose origin, nature and reactivity are extremely variable. Artefacts influence largely the properties and pedogenesis of Technosols, and thus also the carbon dynamics in these soils. Nevertheless, the recent character of the study of Technosols and their strong heterogeneity imply that the current level of knowledge on carbon storage is very limited. The first part of this work aims at creating the first database on carbon stocks in Technosols. It shows that Technosols are among the soils in the world with the highest carbon stocks, even if they are characterized by a very high variability, without equivalent for other soils. The database also highlights the influence of factors such as climate and land use. In a second part, an experiment under controlled conditions allowed to evaluate the mineralization potential of a range of organic artefacts alone or with natural organic matter. The results underline the recalcitrance of certain artefacts frequently encountered in Technosols (coke, coal, biochar). These artefacts also interact with the natural organic matter and can limit its mineralization. Finally, the monitoring and characterization of carbon stocks in Technosols have been carried out. While some stocks remain stable over time, others decrease continuously and one of the Technosols shows a two-phase kinetic: a short decrease, followed by a continuous increase of the stock. In connection with the previous results, the nature of the artefacts and the associated processes appear essential in these dynamics. It also shows that the soil biomass management is a factor controlling the evolution of the stock.
Les Technosols sont des sols fortement impactés par les activités humaines et dont la couverture n'a de cesse d'augmenter depuis le début de l'Anthropocène. Ils sont caractérisés par leurs concentrations notables en artéfacts (i.e. matériaux parents d'origine anthropique) dont l'origine, la nature et la réactivité sont extrêmement variables. Les artéfacts influencent largement les propriétés et la pédogenèse des Technosols, et donc aussi la dynamique du carbone dans ces sols. Néanmoins, le caractère récent de l'étude des Technosols et leur forte hétérogénéité impliquent que le niveau actuel de connaissances sur le stockage de carbone est très limitée. Les recherches conduites ont tout d'abord permis de constituer la première base de données sur les stocks de carbone dans les Technosols. Il en ressort que les Technosols figurent parmi les sols du Monde avec les stocks de carbone les plus élevés, même si ceux-ci se caractérisent par une très forte variabilité, sans équivalent pour les autres sols. La base de données permet également de mettre en évidence l'influence de facteurs tels que le climat et le mode d'occupation des sols. Dans un second volet, une expérimentation en conditions contrôlées a permis d'évaluer le potentiel de minéralisation d'une gamme d'artéfacts organiques seuls ou en présence de matière organique naturelle. Les résultats soulignent la récalcitrance de certains artéfacts fréquemment rencontrés dans les Technosols (coke, charbon, biochar). Ces artéfacts interagissent également avec la matière organique naturelle et peuvent limiter sa minéralisation. Enfin, le suivi et la caractérisation des stocks de carbone de Technosols en conditions réelles ont été effectués. Alors que certains stocks restent pseudo-stables au cours du temps, d'autres diminuent de manière continue et l'un des Technosols présente une cinétique en deux phases : une courte décroissance, suivie d'une augmentation continue du stock. En lien avec les résultats précédents, la nature des artéfacts et les processus associés apparaissent essentiels dans cette dynamique. Il en ressort aussi que le mode de gestion de la biomasse est un facteur contrôlant l'évolution du stock.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
|---|