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Projets financés

APOGEE

Les Archives Pédologiques, un Outil pour la GEstion des Ecosystèmes Nouvelles approches, limites temporelles et résolution écosystémique
Responsable Scientifique: 

Dominique Schwartz

Organisme: 
Université de Strasbourg, Faculté de Géographie et d’Aménagement / LIVE ERL 7230
Partenaires: 

UMR 7177 - Laboratoire de biogéochimie organique - Institut de Chimie - CNRS Strasbourg ; Laboratory of Stable Isotopes and Organic Chemistry - Geological Institute - ETH Zurich ; Univ. Charles de Prague ; UMR 207 Eco&Sol - INRA/IRD/Montpellier SupAgro

Résumé: 

 

L’objectif général est de contribuer de façon significative au développement de l’utilisation des sols en tant qu’outil d’aide à la gestion écosystémique, en participant à l’amélioration de la connaissance des potentialités et des conditions d’utilisation des archives pédologiques.

 

Dans ce cadre, nous nous sommes focalisés sur les matières organiques des sols. En effet, celles-ci sont des constituants systématiquement présents. Elles sont majoritairement d’origine végétale, et bon nombre d’entre elles ont une signature spécifique des végétaux dont elles dérivent. Cette signature peut se conserver malgré les transformations qui ont eu lieu lors de l’humification. L’espérance de vie des matières organiques des sols est variable, selon leur nature biochimique, les conditions édaphiques (pH, activité biologique, composition granulométrique,…) et climatiques. Cependant, bon nombre d’entre elles ont une espérance de vie plurimillénaire dans les sols. L’ensemble de ces caractéristiques fait qu’elles permettent donc d’aborder directement la composition et la dynamique des formations végétales qui se sont succédées au cours du temps sur un sol. Au cours de ce projet, l’origine végétale de la matière organique des sols a été étudiée par l’intermédiaire de sa signature spécifique en spectroscopie proche infra-rouge et les résultats confrontés à ceux obtenus par l’étude des fractions lipidiques qui contiennent des molécules (lipides) qui peuvent être reliées à une origine végétale spécifique (marqueurs chimiotaxonomiques). Par ailleurs, celles-ci peuvent être datées (14C) afin de s’assurer qu’elles sont bien issues de formations végétales successives et anciennes et non de matières récentes transférées depuis la surface.

 

Le côté pionnier des recherches ne permet pas encore d’envisager des implications pratiques de grande ampleur. Les données obtenues sont encore lacunaires et il est donc impossible d’établir des lois « générales ». Ceci est notamment le cas pour les datations de composés individuels, dont le comportement diffère notablement selon les sols. En revanche, sur le plan méthodologique, en spectroscopie proche infrarouge, le fait d’avoir pu bâtir une base de données forêt-prairie-sols cultivés permet d’envisager des interprétations paléoenvironnementales plus fiables dans l’avenir sur les profils complets de sols en situation d’avoir été à un moment donné de leur histoire cultivés. Par ailleurs, les travaux effectués à partir de l'extrait lipidique des sols ont conduit à la mise au point de procédés analytiques applicables dans le futur dans le cas d'autres types de sols, permettant ainsi l'isolement de composés individuels à partir de mélanges complexes et donnant accès à la détermination de leur temps moyen de résidence.

Durée du projet: 
3 ans
Etat d'avancement: 
Terminé
Subvention: 
150 000 €
Les articles scientifiques et thèses :
 
  • Schwartz D., Ertlen D., Froehlicher L., Vyslouzilova B., Bastien C., Courel B., Schaeffer P., Trendel J.M., Liaud C., Motsch E., Adam P., Sefrna L., Hajdas I., Gierga M., Bernasconi S. 2015. Les archives pédologiques : des concepts de base à la gestion des écosystèmes. Nouvelles approches en spectroscopie proche infrarouge (SPIR) et sur les biomarqueurs moléculaires lipidiques. Apports du programme Gessol-Apogee. Sols et matières organiques : mémoires et héritages. Collection EDYTEM - n° 18 - 2015.
  • Trendel J.M., Schaeffer P., Adam P., Ertlen D., Schwartz D. 2010. Molecular characterisation of soil surface horizons with different vegetation in the Vosges Massif (France). Organic Geochemistry 41, 1036-1039.
  • Ertlen D., Schwartz D., Brunet D., Trendel J.M., Adam P., Schaeffer P. 2015. Qualitative near infrared spectroscopy, a new tool to recognize past vegetation signature in soil organic matter. Soil Biology & Biochemistry 82, 127-134.
Communiquer et enseigner :
 
  • Schwartz D., Froehlicher L., Schaeffer P., Ertlen D., Adam P., Bastien C., Courel B., Liaud C., Trendel J.M., Bernasconi S., Gierga M., Hadjar D. 2013. Les archives pédologiques, outils d'aide à la décision pour la gestion des milieux remarquables, Strasbourg. Colloque de restitution APOGEE: le temps, les sols, la trajectoire temporelle des écosystèmes.
Fichier(s) attaché(s)Mise à jourTaille
Rapport_final_Apogee_synthese_revise.pdf02/04/2015235.79 Ko
V2Rapport_final_Apogee_Gessol_revise_annexes.pdf06/05/20155.37 Mo
APOGEE-SCHWARTZ-Fiche Projet.pdf28/01/201674.55 Ko