Consommation de méthane par les sols forestiers : variabilité spatiale des processus physiques et biotiques impliqués à l'échelle du massif forestier
Auteur / Autrice : | Nicolas Bras |
Direction : | Daniel Epron, Caroline Plain |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmes |
Date : | Soutenance le 29/03/2022 |
Etablissement(s) : | Université de Lorraine |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles (Lorraine) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Silva (Lorraine) |
Jury : | Président / Présidente : Bernard Longdoz |
Examinateurs / Examinatrices : Daniel Epron, Caroline Plain, Eric Ceschia, Thomas Lerch, Séverine Piutti | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Longdoz, Eric Ceschia |
Mots clés
Résumé
Le méthane est l’un des principaux gaz à effet de serre contribuant au réchauffement climatique. Son oxydation par les organismes méthanotrophes des sols forestiers superficiels constitue un service écosystémique majeur mais souvent négligé. L’objectif de mes travaux de thèse était de déterminer les principaux facteurs responsables des variations spatiales de l’oxydation du méthane des sols de forêts à l’échelle du massif forestier. J’ai pu montrer que le contenu en eau du sol apparait comme le principal facteur expliquant les variations spatiales au printemps et les variations saisonnières de l'oxydation du CH4 dans les cinq premiers centimètres du sol. L’oxydation du méthane est optimale pour un faible contenu en eau et une forte porosité en air mais peut être fortement impactée par des conditions climatiques extrêmes. En cas de forte sécheresse ou d’inondation importante, dont la fréquence et l’intensité seront croissantes dans le futur avec le changement climatique, le puits de méthane des sols pourrait être fortement diminué. L’essentiel de l’oxydation du méthane ne se produit pas toujours dans les 5 premiers centimètres du sol et la profondeur à laquelle l’oxydation du méthane est la plus forte varie selon le type de peuplement. Cette structuration verticale de l’oxydation du méthane s’explique par l’effet combiné d’une baisse de la teneur en matière organique avec la profondeur et de l’épuisement du méthane disponible pour les méthanotrophes par l’oxydation réalisée dans les couches supérieures. Néanmoins, la distribution verticale de l’abondance des méthanotrophes ne reflétait pas celle de l’oxydation du méthane, ce qui suggère que cette dernière présente très probablement une forte dynamique saisonnière.