Photodegradation effects on CO2 emissions from litter and SOM and photo-facilitation of microbial decomposition in a California grassland.

Yanni, S.F., Suddick, E.C., et Six, J. (2015). « Photodegradation effects on CO2 emissions from litter and SOM and photo-facilitation of microbial decomposition in a California grassland. », Soil Biology & Biochemistry, 91, p. 40-49. doi : 10.1016/j.soilbio.2015.08.021  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

On a montré que le rayonnement solaire intense affectait la décomposition de la matière organique du sol et de la litière végétale, ce qui en partie, pourrait expliquer pourquoi les modèles biogéochimiques sous-estiment cette décomposition dans les écosystèmes arides et semi-arides. Nous avons étudié cet effet en comparant les chambres classiques de mesure des flux de gaz du sol en PBC à des chambres de quartz qui laissent passer la lumière, lors d’essais sur le terrain dans un champ aride de Davis en Californie. Les résultats ont montré qu’en moyenne les flux dans les chambres surmontées de quartz étaient 29 % plus élevés que dans les chambres opaques. Nous avons aussi étudié l’effet de l’exposition à la lumière solaire sur la décomposition de la litière des plantes indigènes et de la matière organique du sol, lors d’une expérience de terrain s’étendant sur 157 jours en été et utilisant des placettes ombragées ou exposées. Nous avons trouvé que la litière ne semblait pas être affectée par l’exposition à la lumière, mais que la décomposition avait été affectée par l’exposition à la lumière. En effet, le sol ombragé avait une respiration similaire à celle du sol ensoleillé, ce qui indique que la respiration microbienne se produisant dans l’ombre alors que la photodégradation survenait probablement sous le soleil. De plus, nous avons placé dans des champs de l’herbe marquée au 15N dans des sacs à litière dotés de filtres clairs laissant passer la lumière ou recouverts d’aluminium la bloquant. Une exposition de trois mois a causé un changement dans la dégradabilité de la lignine comme l'indique le changement du rapport Ad/Al. L’incubation de cette litière dans les sacs clairs ou d’aluminium a produit 9,3 % plus de CO2 que la litière non exposée. Cela démontre que la photofacilitation s’est produite bien qu’en faible quantité et qu'elle résultait de l’exposition à la lumière ou (et) de la dégradation thermique. Nous avons attribué cette respiration similaire de la litière exposée et de la litière sous l’aluminium à la dégradation thermique de la litière exposée à l’aluminium. Pour conclure, nos résultats montrent que pour les écosystèmes chauds et secs, le recours à des chambres de PVC traditionnelles entraîne une sous-estimation des taux mesurés de flux de CO2; que l’exposition solaire modifie la chimie de la litière et semble affecter la dégradation de la matière organique du sol, mais que l’ampleur de la dégradation dépend de l’interaction de facteurs comme la température du sol et l’humidité.

Date de modification :