Global evidence on nitrogen saturation of terrestrial ecosystem net primary productivity.

Tian, D., Wang, H., Sun, J., et Niu, S. (2016). « Global evidence on nitrogen saturation of terrestrial ecosystem net primary productivity. », Environmental Research Letters, 11(2). doi : 10.1088/1748-9326/11/2/024012  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

On s’attend à ce que l’augmentation continue de la quantité d’azote (N) déposée fasse augmenter la production primaire nette de biomasse aérienne (PPNA) des écosystèmes jusqu’au point où la demande de N des plantes est dépassée, ce qui entraîne alors une saturation en N et une réponse non linéaire de la PPNA. Cependant, la réponse non linéaire de la PPNA au gradient d’apport de N et le seuil de saturation en N n’ont pas encore été quantifiés de façon exhaustive pour les écosystèmes terrestres. Dans la présente étude, nous avons compilé un ensemble de données mondial sur 44 études expérimentales comportant au moins trois niveaux de traitement azoté. Nous avons quantifié l’efficacité de la réponse à l’azote (ERA, réponse de la PPNA par unité d’apport de N) et la différence d’ERA entre les concentrations de N (ΔERA) pour vérifier la non-linéarité de la réponse de la PPNA. Nous avons observé un profil de réponse universel de saturation en N pour la PPNA avec le gradient d’apport de N dans toutes les études et pour tous les écosystèmes. Un seuil moyen de saturation en N relativement à la non-linéarité de la PPNA a été établi aux taux d’apport de N de 5­6 g m-2 y-1. La mesure dans laquelle la PPNA s’approchait du point de saturation en N variait selon le type d’écosystème, le taux d’apport de N et les facteurs environnementaux. La PPNA des prairies affichait une ERA plus faible que celle des forêts et des milieux humides. L’ERA des plantes diminuait avec la baisse du rapport C:N du sol, et atteignait une valeur maximale aux niveaux intermédiaires de précipitations sous forme de pluie et de température. Ces constatations portent à croire que la PPNA dans les prairies ou les écosystèmes présentant un faible rapport C:N (ou des précipitations sous forme de pluie ou des températures faibles ou élevées) peut plus facilement atteindre un point de saturation avec l’enrichissement en N. Dans l’ensemble, ces résultats indiquent que l’effet bénéfique du dépôt de N sur la productivité des plantes diminue probablement avec l’enrichissement en N continu lorsque la charge en N dépasse le seuil de saturation en N relativement à la non-linéarité de la PPNA.

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