Résumé : Les stocks des éléments dans les sols, et en particulier ceux du carbone, sont en constante évolution sous l’effet de facteurs naturels (climat, végétation, teneurs en argiles, etc.) et anthropiques (usages des sols, etc.). Notre objectif est donc, (i) de mieux comprendre les relations entre type de sol, système de culture et quantité de carbone stockée, (ii) d’étudier les conséquences des changements d’usage et de gestion des terres sur les formes de matière organique dans les sols et (iii) de préciser le rôle de la matière organique sur les propriétés physiques des sols.Des situations agro-pédologiques représentatives des trois grands modèles minéralogiques des sols tropicaux (Sols à allophanes (argiles non cristallisées), Sols à argiles 1/1 et Sols à argiles 2/1) et présentant des systèmes culturaux de différents niveaux d’intensification (monocultures intensives destinées à l’exportation, systèmes paysans faiblement intensifiés, etc.) ont ainsi été sélectionnées sur les sols de Martinique. Par ailleurs, afin de limiter les effets des usages antérieurs des parcelles, nous avons généralement choisi des situations culturales âgées au minimum de 3 ans.L’analyse des stocks de carbone des différentes parcelles fait apparaître des comportements différents : dans les sols à allophanes, il y a un effet de la minéralogie sur la stabilisation des matières organiques ; dans les sols à argiles cristallisées, il existe une corrélation entre la teneur en carbone (ou le stock organique) et la texture (ou teneur en éléments fins), aussi bien pour les situations non cultivées que pour les situations sous cultures. L’amplitude des variations (diminution) des stocks en carbone observées sous l’effet de différents modes de gestion des sols, dépend elle aussi de la texture : dans les sols sableux, la potentialité de séquestration du carbone est faible ou nulle, en revanche, les potentialités de stockage du carbone sont plus fortes dans les sols argileux.L’estimation des stocks totaux de carbone à l’échelle de la Martinique, pour un mètre de profondeur et pour une situation moyenne entre les cartes d’usage des terres de 1969/1970 et 1979/1980, s’élèvent à 11,859 Mt de C calculés pour 95,8% de la surface.La distribution de la matière organique du sol varie avec la texture du sol : dans les sols sableux, à faibles teneurs en matière organique, les matières organiques sont principalement associées aux fractions sableuses ; dans les sols argileux, plus riches en matières organiques, 50 à 60 % de la matière organique sont associées à la fraction argileuse. De même, la dynamique de la matière organique dépend également de la texture du sol : dans les sols sableux, les variations des stocks organiques sont essentiellement dues à la perte ou à l’accumulation en carbone de la fraction sableuse ; dans les sols argileux, la fraction argileuse participe de manière prépondérante aux variations des stocks organiques de ces sols lors de leur mise en culture ou en prairie ; les sols sablo-argileux ont un comportement intermédiaire entre ces deux pôles.La stabilité structurale varie avec la minéralogie. Les andosols (ou ALL) présentent un haut degré d’agrégation et de stabilité, du à la présence d’allophanes et à leur association particulière avec les composés organiques. Dans les sols à argiles cristallisées, la stabilité de l’agrégation est plus élevée dans les sols à argiles 1/1 (ou LAC) ; les valeurs les plus faibles sont généralement observées dans les parcelles sur sols à argiles 2/1 (ou HAC). En outre, la mise en culture se traduit généralement par une diminution de la stabilité de l’agrégation.L’intensification des cultures (labours fréquents, faibles restitutions de matière organique au sol, etc.) accentue la perte de la stabilité de l’agrégation provoquée par la mise en culture, en particulier dans les parcelles sur sols à argiles 2/1 (ou HAC).
Soils elements stocks, and particularly those of carbon, are in constant evolution under natural factors effect (climate, vegetation, clays content, etc) and anthropic factors effect (soils uses, etc). Our objective is thus, (i) to better understand the relations between soil, farming system and stored carbon quantity, (ii) to study the consequences of soils uses changes and of soils managements changes on organic matter shapes in soil and (iii) to specify organic matter role on soil properties physics.Representative agri-pedological situations of the three great mineralogical models of tropical soils (allophonic soils (not crystallized clays), 1:1 clay soils and 2:1 clay soils) and presenting agricultural systems of various levels of intensification (intensive monocultures intended for export, slightly intensified farming systems, etc) were thus selected in the soils of Martinique. In addition, to limit the effects of their former uses, we generally chose to the minimum 3 years old farming situations.The analysis of the various lands carbon stocks reveals different behaviors: in allophonic soils, a correlation exists between carbon content (or organic stock) and texture (or fine elements content), as well for not cultivated as for cultivated situations. Variations ranges (reduction) of carbon stocks observed under various management soils systems effect, also depends on texture: in sandy soils, carbon sequestration potentiality is low or null, on the other hand, carbon storage potentialities are higher in clay soils.The estimation of total carbon stocks on the scale of Martinique, for one meter of depth and for and average situation between the use soils charts of 1969/70 and 1979/80, rises to 11,859 Mt of C calculated for 95,8% of the surface.Soil organic matter distribution varies with soil texture: in sandy soils, with low contents of organic matter, organics matters are mainly associated with the sandy fractions; in clay soils, richer in organic matters, 50 to 60% of the organic matters are associated with the argillaceous fraction. In the same way, the organic matter dynamics also depends on soil texture: in sandy soils, organic stocks variations are primarily due to carbon loss or accumulation of the sandy fraction; in clay soils, the argillaceous fraction takes part in a dominating way in organic stocks variations of these soils at the time of their setting in culture or meadow; the sand-clay soils have an intermediate behavior between these two poles.Structural stability varies with mineralogy. Andosols (or ALL) present a high degree of aggregation and stability, due to the presence of allophones and their particular association with the organics compounds. In crystallized clay soils, aggregation stability is higher in 1:1 clay soils (or LAC); the lowest values are generally observed in the lands on 2:1 clay soils (or HAC). Moreover, culture setting generally results in aggregation stability reduction.Cultures intensification (frequent ploughings, low organic matter restitutions to the soil, etc) accentuates aggregation stability loss caused by culture setting, particularly in lands on 2:1 clay soils (or HAC).

http://www.theses.fr/2012AGUY0513/document

Éditeur(s) : Université Bordeaux 1
Résumé : The mercury cycle was explored in the Petit-Saut reservoir / Sinnamary Estuary continuum in French Guiana. Main processes involve (i) photo-induced reduction, (ii) adsorption and desorption at the particle surfaces, (iii) methylating bacterial activity, (iv) precipitation and dissolution of iron oxyhydroxides and sulfides. Sources of mercury to the Petit-Saut reservoir consist of the partly impacted river-tributaries, the atmospheric deposition and the flooded soils or vegetation. Once into the reservoir, divalent mercury undergoes a large spectrum of transformations including speciation and phase changes. We, here, probe these processes and demonstrate that the Petit-Saut reservoir behaves as a privileged site for atmospheric recycling and in situ methylation. At the air / water interface, the mercury evasion exceeds by 50 % the direct atmospheric deposition. The in situ monomethylmercury (MMHg) production mostly occurs at the water-column chemocline and near the benthic interface. It reaches, for the whole reservoir, 8.1 moles yr-1 which corresponds to a 0.06 % d-1 methylation rate. We calculated that the 2003/04 period MMHg outputs from the reservoir to the Sinnamary Estuary averaged 13.5 moles yr-1 while the inputs were 5.4 moles yr-1. The dynamic Sinnamary Estuary is the genuine geochemical reactor of the continuum. There, the divalent mercury undergoes rapid yet profound partitioning among phases, recycling to the atmosphere and methylation processes. Those mostly originate from the long-scale oxygen paucity of the dam discharged waters. The expression of marked redox gradients and the intense organic matter turnover enhance the production of methylable inorganic mercurial species and tend to favor the sulfate reducing bacteria (methylating agents) activity. As a result, the dynamic Sinnamary Estuary exports 60 % more MMHg than it does import: 27 versus 17 moles yr-1. Further at large, in the saline estuary, we determined: (i) a non conservative behavior of dissolved (< 0.2 µm) mercury, (ii) a lowering of the mercury level of particles during mixing with the Amazon plume and (iii) a gradual dilution of the estuarine mercury concentrations by oceanic waters.
La retenue de Petit-Saut et, à l'aval, l'estuaire du Sinnamary sont deux centres d'altération du cycle naturel du mercure. Les processus sont, entre autres, (i) la photoréduction, (ii) la sorption / désorption en surface des particules, (iii) l'activité méthylante des bactéries, (iv) la dissolution / précipitation des oxyhydroxydes et des sulfures de fer. Les sources de mercure vers la retenue sont variées. Elles regroupent, en premier lieu, les affluents (partiellement orpaillés), l'atmosphère, les sols et la végétation ennoyés. Dans la colonne d'eau, les formes divalentes du mercure subissent un train complet de transformations couplant changements de phase et de spéciation. Nos résultats illustrent ces processus et démontrent que la retenue constitue un site privilégié de recyclage vers l'atmosphère et de méthylation. A l'interface air / eau, les exports en mercure de la retenue excèdent de 50 % le dépôt atmosphérique. La production endogène de monométhylmercure (MMHg) a lieu dans des sites particuliers : la chemocline et l'interface benthique. Elle atteint pour l'ensemble de la retenue 8,1 moles a-1 soit un taux de méthylation de 0,06 % j-1. On estime que la retenue exporte vers l'estuaire du Sinnamary 13,5 moles a-1 de MMHg alors qu'elle n'importe que 5,4 moles a-1. L'estuaire dynamique du Sinnamary constitue le véritable réacteur chimique du système fonctionnant en liaison avec celui de la retenue. Le mercure y décrit un cycle rapide aux processus de partition, de recyclage et de méthylation marqués. Ces processus résultent de l'oxygénation incomplète et durable des masses d'eau anoxiques exportées par la retenue de Petit-Saut. L'expression de gradients rédox prononcés conjuguée à un intense recyclage de la matière organique y favorise la production de formes méthylables de mercure ainsi que l'activité des bactéries sulfatoréductrices (agents de la méthylation). C'est pourquoi, l'estuaire dynamique du Sinnamary exporte 60 % plus de MMHg qu'il n'importe : 27 contre 17 moles a-1. Plus en aval, dans l'estuaire salin, nous avons mis en évidence : (i) un comportement non conservatif du mercure dissous, (ii) un appauvrissement du mercure des particules suite au mélange avec le panache de l'Amazone et (iii) une dilution des concentrations par les masses d'eau océaniques.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/these-1508.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1508/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : URL de l'article : http://www.sciencedirect.com/science/article/B6WPN-4XY3KDK-2/2/fd8508af63d82e29b4f9829c65194e26
The impact of climatic changes that occurred during the last glacial maximum and the Holocene on vegetation changes in the Amazon Basin and the Guiana Shield are still widely debated. The aim of our study was to investigate whether major changes in vegetation (i.e. transitions between rainforests and C4 savannas) occurred in northern French Guiana during the Holocene. We measured variations in the δ13C of soil organic matter at eight sites now occupied by forest or savannah. The forest sites were selected to cover two regions (forest refugia and peneplains) which are thought to have experienced different intensities of disturbance during the latest Pleistocene and the Holocene. We found that none of the forest sites underwent major disturbances during the Holocene, i.e. they were not replaced by C4 savannahs or C4 forest savannahs for long periods. Our results thus suggest that tropical rainforests in northern French Guiana were resilient to drier climatic conditions during the Holocene. Nevertheless, geographical and vertical variations in the 13C of SOM were compatible with minor changes in vegetation, variations in soil processes or in soil physical properties.
ISSN: 0033-5894

halshs-00551758
https://halshs.archives-ouvertes.fr/halshs-00551758
DOI : 10.1016/j.yqres.2009.11.007

Résumé : Shrimp culture in New Caledonia has developed according to the "intensified" semi-intensive model which uses ponds that stretch over several hectares. Local shrimp farms are for the most part installed in "tannes", barren, highly saline areas of the back mangrove forest. These areas generally have impermeable silty clay soils that have biogeochemical features particularly appropriate for benthic life and are often immersed by tides. During the six months of the grow-out phase, the "pond ecosystem" undergoes an increase in potential, progressing from an initial state of "natural lagoon" to a "grow-out pond" that is highly enriched with degrading organic matter....
La crevetticulture calédonienne s'est développée sur le modèle semi intensif « intensifié » qui se pratique en bassins de plusieurs hectares. Les fermes aquacoles locales sont pour la majorité implantées sur des « tannes », zones salées et nues d'arrière mangrove. Ces étendues présentent des sols généralement limono-argileux imperméables dont les caractéristiques bio géochimiques sont le plus souvent appropriées à la vie benthique car fréquemment recouvertes par la marée. Au cours des six mois d'élevage, on assiste à une montée en puissance de l' « écosystème-bassin » qui passe d'un état initial de « lagune naturelle » à celui final d'un « bac d'élevage très enrichi » en produits de dégradation de la matière organique. Le premier « fauteur de troubles » dans un bassin est l'aliment, ou plutôt les conditions imparfaites de l'alimentation qui contribuent fortement à la détérioration de la qualité de la colonne d'eau et du sol et conduisent à des accumulations. Avec la succession de cycles « forcés » par souci de rentabilité, le bassin peut devenir extrêmement consommateur d'oxygène et des zones de plus en plus vastes se recouvrent de vases noires susceptibles de libérer des composés réduits toxiques limitant l'espace vie de la crevette. La dégradation des fonds de bassin n'est cependant pas une fatalité. Les boues bien gérées sont un atout pour le fonctionnement harmonieux d'un tel agro-système et en particulier pour le bien être du cheptel. Le maintien d'une qualité favorable de sédiment pour la production de L.stylirostris passe par la mise en assec d'une durée minimale d'au moins deux semaines. Cette période inter élevage de réhabilitation « à l'air » sera d'autant plus courte et efficace que la zootechnie « en eau » aura été soignée. La Demande en Oxygène du Sédiment (DOS), les Matières Aisément oxydables (MAO), le Redox, l'abondance de la méiofaune, le rapport Protéines/Glucides de la Matière Organique peuvent renseigner les aquaculteurs sur la qualité de leur « foncier ». Ces paramètres prometteurs sont cependant difficiles à mettre en oeuvre au sein des entreprises. Ils sont abordés ici dans le cadre d'un rappel didactique de certaines bases biologiques essentielles pour tirer le meilleur parti de l'assec.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2007/rapport-4399.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/4399/

Résumé : Kepone contamination of French West Indies marine environments is scarcely known. Contaminated soils particles are carried by rivers from terrestrial zones to the coastal marine sediments where they settle. Thus coastal sediments potential function as a sink for them, but also as a source of contamination for the marine biota. Therefore, they can be of major importance both in relation with the origin of the catchment area contamination and with the potential impact of this contamination on the benthic ecosystems. The objectives of this study are to characterize the marine deposits in order to define the spatial extent of the contamination and to determine the temporal stages of this contamination in the superficial sedimentary column (about one half-meter deep). Two neighbouring bays were chosen along the south-atlantic coasts of the Martinique Island, the Robert Bay, where different previous studies have been already performed, and the Galion Bay, which also present important environmental concerns. The results (i) confirm the general low rate of kepone contamination in the Robert Bay superficial sediments, while the influence of the river is more pronounced in the Galion Bay for which sediment samples from the proximity of the river outfall are more contaminated, (ii) relativize the role of organic matter associated to the finer particle in the little contaminated marine sediments (iii) and at last, differentiate strongly the contamination of the two bays due to specific characteristic parameters. So, it apparears that the sedimentary dynamics and mineralogical cohorts undoubtedly should explain the discrepancies in the contamination of the sediments between the two bays, also characterized by very different humus-clayed compounds in the soils of each catchment basin.
La connaissance de la contamination des milieux marins antillais par la chlordécone est fragmentaire. Or, la fonction potentielle de ‘puits’, mais également de ‘source’, qu’assurent les sédiments littoraux suite au transfert de la molécule des sols terrestres jusqu’aux fonds marins devrait leur confèrer un rôle majeur dans leur relation avec les écosystèmes benthiques comme dans leur connexion avec les bassins versants correspondants. Du fait de la méconnaissance sédimentologique de ces milieux, le double objectif de la présente étude était de caractériser ces fonds afin de cerner l’extension spatiale de la contamination en chlordécone et de déterminer les phases temporelles de cette dernière dans la colonne sédimentaire superficielle (environ quarante premiers centimètres). Les zones d’étude choisies sont deux baies sud-atlantiques martiniquaises adjacentes, le havre du Robert, déjà retenu comme zone-atelier pour des études antérieures sur la dynamique du bassin versant, et la baie du Galion faisant l’objet de préoccupations environnementales et de travaux scientifiques prévus sur le bassin versant attenant. Les résultats obtenus conduisent à : (i) confirmer le faible taux de contamination générale des sédiments du havre du Robert, alors que l’influence de la rivière à débit significatif de la baie du Galion marque en ce sens les sédiments proches de son exutoire ; (ii) relativiser le rôle de la matière organique liée aux particules les plus fines dans cette faible contamination marine des sédiments et enfin (iii) différencier fortement la contamination des deux baies à partir de paramètres caractéristiques. Les dynamiques sédimentaires et les cortèges minéralogiques constituent sans aucun doute des pistes explicatives aux différences de contamination des sédiments entre les deux baies dont les bassins versants sont également caractérisés par des sols présentant des composés argilo-humiques très différents.

Droits : 2012 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/00071/18247/15810.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00071/18247/