Modélisation des effets de la végétation et de l'humidité du sol sur les émissions biogéniques d'oxyde d'azote par les sols en milieu Sahélien.

Claire Delon, Eric Mougin, Manuela Grippa, Corinne Galy-Lacaux, Dominique Serça, Pierre Hiernaux, Laurent Kergoat, Mamadou Diawara.

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Les émissions naturelles (biogéniques) d'oxyde d'azote (NO) par les sols dépendent fortement de l'humidité des sols, particulièrement au Sahel où l'humidité du sol est très basse en fin de saison sèche (aux alentours de 2%). Lorsque les premières pluies tombent au démarrage de la saison des pluies, l'humidité du sol augmente brusquement et atteint le seuil nécessaire à la réactivation de l'activité microbienne dans le sol. Cette activité microbienne, par le biais de la décomposition de la matière organique, est à l'origine des émissions de NO vers l'atmosphère, émissions qui présentent par conséquent des pics importants au début de la saison des pluies. La décomposition de la matière organique est d'autant plus intense qu'une partie de la végétation (litière) présente sur les sols Sahéliens a été enfouie pendant la saison sèche par le piétinement du bétail, et qu'elle se décompose lorsque l'humidité du sol est suffisante. L'objectif du travail présenté ici est de modéliser les émissions de NO par les sols à l'aide d'une paramétrisation élaborée à partir d'un réseau de neurones, et implantée dans un modèle couplé de végétation (STEP) et de décomposition de la litière (GENDEC), sur le site d'Agoufou (15.1°N, 1.7°W, Gourma malien, super site du réseau AMMA-CATCH). Ce modèle couplé (STEP-GENDEC) permet de modéliser la croissance de la végétation de façon dynamique, et de calculer la quantité d'azote apportée au sol à partir de la décomposition de la végétation, et de la quantité de bétail présente sur le site (qui participe de façon directe et indirecte à cet apport d'azote). Connaissant la quantité d'azote disponible dans le sol, les émissions de NO vers l'atmosphère sont ensuite calculées pour les années 2006-2007-2008, et comparées aux rares mesures existantes. Ces résultats permettent de conclure que les sols Sahéliens, de par leur fonctionnement très spécifique du à la courte saison des pluies, présentent des émissions non négligeables, dont les processus sont originaux et peu documentés