Production et transfert de Carbone Organique Dissous (COD)

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1 Production et transfert de Carbone Organique Dissous (COD)
Site de KERVIDY-NAIZIN

2 La matière organique naturelle
MOD des cours d’eau MOD autochtone Algues bactéries, macrophytes MOD allochtone Sols, litières MOD – Matière Organique Dissoute

3 La matière organique naturelle
MOD des cours d’eau MOD autochtone Algues bactéries, macrophytes MOD allochtone Sols, litières Principale source de MOD dans cours d’eau MOD – Matière Organique Dissoute

4 Traçage de la MOD dans un bassin versant
Recherche d’outils pertinents Utilisation pour traçage de sources et d’origine de la MOD

5 Traçage de la MOD dans un bassin versant
Recherche d’outils pertinents Utilisation pour traçage de sources et d’origine de la MOD Traceurs Chimiques Isotopiques Moléculaires

6 nombreuses études

7 nombreuses études

8 Variabilité spatiale et temporelle
Sources et origines Réactivité aux facteurs climatiques

9 Variabilité spatiale et temporelle
Sources et origines Réactivité aux facteurs climatiques Double approche Approche de terrain Expérimentations en laboratoire

10 Sur le terrain Sources Litière, biomasse microbienne
Décomposition / humification MOS Ad / Désorption Précipitation / dissolution MOS ↓ MOD mobilisable MOD ↓ Eau du sol MOD transportée ↓ Eaux de surface

11 Suivi de l’exutoire de Kervidy-Naizin
nombreuses études (Morel, 2008)

12 Variation temporelle : inter-annuelle

13 Variation temporelle : inter-annuelle
CRUE Max ~ 28 mg/L Bruit de fond ~2 mg/L INTER-CRUE

14 Traçage de la MOD dans un bassin versant
Variabilité [COD] Spatiale Temporelle Analyse d’une crue

15 Variation temporelle : événement
Solutions de sol dans zone humide Piézomètres de Kerolland Fractionnement isotopique entre horizons de surface et horizons profonds Traçage de sources de COD lors des crues Lambert et al., 2011, J. Hydrol.

16 Variation temporelle : événement
Solutions de sol dans zone humide Piézomètres de Kerolland

17 Variation temporelle liée à variation spatiale
Zone humide Teneurs en COD PK2 PK3 PK4 Transect de Kerolland δ13CMOS avec le versant. δ13CMOS les plus faibles dans zone humide  délimitation de la source principale de COD

18 Variation temporelle : annuelle
Variabilité saisonnière Diminution des [COD] Augmentation des [COD]

19 Variabilité saisonnière des réservoirs
Hypothèse de Morel Réservoir automnal Taille finie  Produit pendant été Exportation lors de reprise des écoulements Réservoir hivernal / printanier Taille « infinie »  Fond humique des sols Exportation hiver / printemps Objectif : Vérifier les sources de COD exporté au cours d’une année hydrologique  Suivi de pièges à eaux  saisonnalité de production de COD Suivi de crues  saisonnalité d’exportation de COD

20 Echantillonnage

21 Pendant les crues Vers un épuisement du stock?

22 Pendant les crues Crue de janvier et février 2011
Reconstitution partielle du stock? Quels mécanismes mis en jeu?

23 Pendant les crues

24 Les eaux du sol

25 Les eaux du sol Variabilité annuelle importante de la taille de COD de la solution de sol [COD] plus importante en hiver qu’en automne Evolution progressive de la qualité du pool de COD :  SUVA.

26 Les eaux du sol

27 Les eaux du sol Enrichissement en 13C pendant l’hiver
Evolution du réservoir de COD pendant l’hiver?

28 Les eaux du sol Valeurs δ13CCOD ≥ δ13CMOS
Evolution du profil δ13CCOD au cours de l’année hydrologique δ13CCOD ≈ δ13CMOS au 05/10/10, puis δ13CCOD > δ13CMOS Changement rapide de δ13CCOD dans la solution de sol!  Traçage de processus affectant le pool de COD du sol Dégradation, changement de source, adsorption sur phases minérales

29 Ruissellement à Guériniec
Mise en place de préleveur de ruissellement sur Guériniec δ13C ~ ‰ (n=3) δ13C ~ à ‰ (n=3) Signature plus enrichie en 13C Traçage de la contribution du ruissellement

30 Suivis de la variabilité annuelle…
Temporelles et spatiales De crues Eaux du sol – pièges à eaux Bruit de fond Matière organique du sol

31 Cycle global du carbone
Perspectives Rivières COD ≈70% COP ≈ 30% Cycle global du carbone - Climatique (dégazage CO2) Lien Fraction < 2 µm Fraction >= 2 µm Lien Cycle du phosphore Transfert particulaire – MES Eutrophisation δ13C proxy des sources de P?

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