Apports de la biogéochimie isotopique à l'analyse des interactions eau-sol-racine

• Auteur / Autrice : Sébastien Cayet
• Direction : Thierry Bariac
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évapotranspiration

Bioréacteurs

Écophysiologie

Résumé

L'analyse de la signature isotopique des precipitations est de plus en plus utilisee pour l'identification des origines de la vapeur d'eau issue des continents. Les modeles isotopiques de circulation generale atmospherique revelent l'existence d'un recyclage par l'evapotranspiration de la pluie infiltree dans les sols et prelevee par les racines des plantes. Lorsque le reservoir d'eau foliaire atteint un etat isotopique stationnaire, la vapeur d'eau issue de la transpiration est supposee avoir la meme signature isotopique que l'eau d'absorption racinaire. Il est donc essentiel de determiner le signal d'entree dans la plante, enregistre au niveau du collet des vegetaux. Or, le fonctionnement du systeme racinaire s'avere particulierement complexe et les methodes classiques utilisees en ecophysiologie vegetale pour determiner la profondeur d'extraction racinaire se heurtent a des difficultes liees a l'heterogeneite du milieu. L'outil isotopique peut apporter des informations complementaires lors de la determination de cette profondeur. Les travaux realises au cours de cette these ont cherche a valider l'emploi de cet outil dans differents contextes liees a l'heterogeneite de la disponibilite hydrique du sol (milieu controle et milieu naturel). Nous montrons a l'aide d'un reacteur biogeochimique rubic que le signal isotopique mesure dans la vapeur permet d'avoir acces a la signature isotopique de l'eau qui penetre dans la plante, que dans le cas d'un apport multiple d'eau, il est possible de preciser les quantites d'eau provenant de chacune des sources en fonction des conditions du milieu racinaire et que des variations des conditions microclimatiques a l'echelle horaire provoquent une modification du signal isotopique de l'eau prelevee par la plante. En conditions naturelles de disponibilite hydrique heterogene mais suffisante, la stabilite du signal isotopique enregistre dans l'eau du collet a permis de relier ce signal a celui d'une zone precise de sol. La combinaison des densites de biomasse racinaire aux compositions isotopiques de l'eau dans le sol a permis de reconstituer la composition isotopique de l'eau du collet. En condition de disponibilite hydrique heterogene, l'evolution du signal isotopique de l'eau du collet a ete reliee a des zones preferentielles d'absorption de l'eau par les plantes.