Carbon dynamics in mangroves - Spatio-temporal quantification of CO 2 fluxes at soil-air and water-air interfaces.
Dynamique du carbone au sein des mangroves - Quantification spatio-temporelle des flux de CO 2 aux interfaces sol-air et eau-air.
Résumé
L’augmentation des concentrations atmosphériques en CO2, et le forçage radiatif induit, mobilise la communauté scientifique à étudier les potentialités des écosystèmes à fixer puis stocker le carbone. Les mangroves représentent un des écosystèmes les plus productifs au monde. Cependant, 50% de sa productivité primaire nette n’est pas identifiée dans le devenir du carbone organique produit. Ainsi les flux de CO2, proxy de la minéralisation de la matière organique, issus des sols de mangrove ainsi que de leurs chenaux, sont considérée comme sous-estimés. Cette thèse a eu pour objectifs de comprendre la variabilité spatio-temporelle des flux de CO2 issus de ces deux compartiments. Une mangrove de la côte ouest de la Nouvelle Calédonie, présentant une zonation de type tanne nu, Avicennia sp. et Rhizophora spp., a été étudiée. La position dans la zone intertidale semble être un paramètre déterminant dans la variabilité des flux. D’une part, elle détermine des paramètres abiotiques susceptibles d’affecter la dégradation de la matière organique, et d’autre part, définit partiellement la végétation colonisant le milieu, qui en retour pourra affecter les flux. La variabilité saisonnière est, quant à elle, fortement liée à l’évolution de la température et de l’humidité du sol. Les chenaux de mangrove sont riches en éléments organiques et inorganique dissous, vraisemblablement du fait d’apports advectifs des eaux interstitielles, et présentent une sursaturation marquée en CO2. Les chenaux ainsi que la rivière traversant la mangrove fonctionnent, comme sont une source nette de CO2 pour l’atmosphère. Cependant, les apports de carbone de la mangrove vers l’estuaire semblent être rapidement dilués par les masses d’eau lagonnaires. Finalement, la variabilité saisonnière des flux de CO2 issus de la colonne d’eau semble être liée principalement à l’évolution des apports de carbone organique provenant des bassins versants notamment lors de dépressions tropicales, et donc le rôle de la mangrove dans la productivité du lagon reste flou, et devra être démontré à l’aide d’outils moléculaires.
The increase of atmospheric CO2 concentrations, and its radiative effect, mobilizes the scientific community to explore the potential of ecosystems to fix and store carbon. Mangroves are one of the most productive ecosystems in the world. However, 50% of its net primary productivity is not identified in the fate of the organic carbon produced. CO2 fluxes, which are a proxy of organic matter mineralization, from mangrove soils and their channels are considered underestimated. The purpose of this thesis was to understand the spatio-temporal variability of CO2 fluxes from these two compartments. A mangrove forest on the west coast of New Caledonia, composed of a saltflat, Avicennia sp. and Rhizophora spp. was studied. Elevation in the intertidal zone seems to be a determining factor in fluxes variability. On the one hand, it determines the abiotic parameters that affect the degradation of organic matter, and on the other hand, elevation partially defines the vegetation colonizing the environment, which in turn may affect the fluxes. Fluxes seasonal variability is closely linked to the evolution of temperature and soil moisture. Mangrove creeks are rich in dissolved organic and inorganic compounds, presumably due to the advection of porewaters, and are thus characterized by CO2 oversaturation. Creeks and the river crossing the mangrove are a net source of CO2 to the atmosphere. However, the contribution of mangrove-derived carbon to the estuary seems to be rapidly diluted by lagoon waters. Finally, the seasonal variability of CO2 fluxes from the water column appears to be related primarily to the evolution of organic carbon inputs from watersheds notably during tropical depressions, and thus the role of mangroves in the lagoon productivity remains unclear, and should be studied using molecular tools.
L’augmentation des concentrations atmosphériques en CO2, et le forçage radiatif induit, mobilise la communauté scientifique à étudier les potentialités des écosystèmes à fixer puis stocker le carbone. Les mangroves représentent un des écosystèmes les plus productifs au monde. Cependant, 50% de sa productivité primaire nette n’est pas identifiée dans le devenir du carbone organique produit. Ainsi les flux de CO2, proxy de la minéralisation de la matière organique, issus des sols de mangrove ainsi que de leurs chenaux, sont considérée comme sous-estimés. Cette thèse a eu pour objectifs de comprendre la variabilité spatio-temporelle des flux de CO2 issus de ces deux compartiments. Une mangrove de la côte ouest de la Nouvelle Calédonie, présentant une zonation de type tanne nu, Avicennia sp. et Rhizophora spp., a été étudiée. La position dans la zone intertidale semble être un paramètre déterminant dans la variabilité des flux. D’une part, elle détermine des paramètres abiotiques susceptibles d’affecter la dégradation de la matière organique, et d’autre part, définit partiellement la végétation colonisant le milieu, qui en retour pourra affecter les flux. La variabilité saisonnière est, quant à elle, fortement liée à l’évolution de la température et de l’humidité du sol. Les chenaux de mangrove sont riches en éléments organiques et inorganique dissous, vraisemblablement du fait d’apports advectifs des eaux interstitielles, et présentent une sursaturation marquée en CO2. Les chenaux ainsi que la rivière traversant la mangrove fonctionnent, comme sont une source nette de CO2 pour l’atmosphère. Cependant, les apports de carbone de la mangrove vers l’estuaire semblent être rapidement dilués par les masses d’eau lagonnaires. Finalement, la variabilité saisonnière des flux de CO2 issus de la colonne d’eau semble être liée principalement à l’évolution des apports de carbone organique provenant des bassins versants notamment lors de dépressions tropicales, et donc le rôle de la mangrove dans la productivité du lagon reste flou, et devra être démontré à l’aide d’outils moléculaires.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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