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Nkoue-ndondo, Gustave-Raoul. Le cycle du carbone en domaine tropical humide : exemple du bassin versant forestier du Nyong au sud Cameroun

Nkoue-ndondo, Gustave-Raoul (2008) Le cycle du carbone en domaine tropical humide : exemple du bassin versant forestier du Nyong au sud Cameroun.

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Résumé en francais

Les suivis spatio-temporels des teneurs en carbone et de sa signature isotopique d13C dans le bassin versant du Nyong permettent d'une part, à une échelle locale (petit bassin versant du Mengong), d'identifier les sources de carbone et d'autre part, à une échelle régionale (bassin du Nyong), de comprendre les processus biogéochimiques qui contrôlent les transformations et les échanges de carbone entre les différents réservoirs au cours du transfert de l'amont vers l'aval. Dans ces écosystèmes tropicaux humides, les sols marécageux de bas fonds présentent en surface un épais horizon humifère riche en carbone organique (12 à 16%), avec des signatures isotopiques d13C de -29‰ en équilibre avec celle des plantes en C3 (-32‰ à -28‰). La minéralisation de la MO et le lessivage des zones marécageuses sont responsables en saison des pluies des fortes teneurs en COD (jusqu'à 38 mg/l), des fortes pCO2 et des signatures isotopiques d13CCID appauvries (-20‰ en moyenne) des cours d'eau. En saison sèche, la réduction des zones marécageuses favorise l'alimentation des cours d'eau par les eaux de nappe pauvre en COD (< 1mg/l) et enrichies en 13C (d13CCID jusqu'à -7‰). Les flux de carbone vers l'océan pour le bassin du Nyong, estimés à 1,2.106 t C/an (soit 6,24 t C/km2/an) sont constitués à 80% de COD, 8% de COP et 12% de CID. Au cours du transfert d'amont en aval, une diminution de COD de 33% est observée en relation avec des processus d'oxydation. Les fortes pCO2 qui en résultent, favorisent un dégazage du CO2 vers l'atmosphère, estimé pour le réseau hydrographique du Nyong à 2,3. 105 t C/an ; ce dégazage s'accompagne d'un enrichissement isotopique d'amont en aval de l'ordre de 4‰. L'altération des minéraux silicatés par les acides organiques entraîne un excédent de Ca+Mg (0,5< Ca+Mg/HCO3- <2,2) par rapport à une altération par l'acide carbonique (Ca+Mg/HCO3- = 0,5). Cet excédent est corrélé positivement aux teneurs en COD et négativement au d13CCID dans les eaux de surface. Par contre, dans les eaux de nappe pauvres en COD, Ca+Mg/HCO3- est < 0,5 et il n'y a pas de corrélation avec COD et d13CCID, montrant que l'altération est ici principalement contrôlée par l'acide carbonique. La charge spécifique des acides organiques, estimée en moyenne à 6,7 µeq/mgC dans le bassin versant du Nyong, est responsable du déficit anionique observé dans les eaux de surface. Sa décroissance d'amont (7,5 µeq/mgC en moyenne à Awout) en aval (5,4 µeq/mgC en moyenne à Olama) entraîne une diminution de la capacité complexante du COD

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Probst, Jean-Luc
Ekodeck, Georges Emmanuel
Boeglin, Jean-Loup
Ndam Ngoupayou, Jules Remy
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'écologie fonctionnelle (Ecolab), UMR 5245 ; Laboratoire des Mécanismes et Transferts en Géologie (LMTG), UMR 5563
Mots-clés libres :Carbone organique et inorganique - carbone 13 - écosystèmes forestiers tropicaux - bassin versant du Nyong - sols - eaux de surface - eaux de nappe - zone marécageuse
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :24 Sep 2009 11:56