L’acidité atmosphérique et ses effets sur les dépôts atmosphériques de macronutriments

La diversité biologique et la compétition entre les espèces dans les écosystèmes sont sensibles aux modifications des apports en macronutriments et à l’exposition à la pollution. L’activité humaine modifie de manière intensive et étendue les cycles des macronutriments, de l’échelle régionale à l’échelle mondiale, avec des taux d’émission supérieurs ou comparables aux taux naturels. En outre, la pollution anthropique expose les écosystèmes à des nutriments et des stress supplémentaires, ce qui affecte leur stabilité et leur productivité. Ces processus peuvent avoir un fort impact sur les écosystèmes locaux où le transport atmosphérique joue un rôle central dans la diffusion des macronutriments et des polluants. Dans le cadre de ce projet, nous voulons caractériser les flux des dépôts atmosphériques d’azote (N), de phosphore (P) et de polluants biodisponibles sur le site de Bois-Chamblard et leur impact potentiel sur les plantes et la qualité des sols.

L’exposition du site aux macronutriments a été déterminée par un suivi des teneurs totales de N et P dans la phase gazeuse de l’atmosphère, dans l’eau de pluie et dans les particules en suspension dans l’air. Pour évaluer l’effet de ces dépôts atmosphériques en tant que nutriments pour les plantes et le sol, nous avons mis en place une expérience de mésocosmes, en construisant 18 mini-serres aux conditions contrôlées permettant de quantifier l’effet des dépôts atmosphériques de nutriments et de faire la comparaison avec des contrôles sans ces dépôts. Des variantes avec des plantes (avoine) et du sol nu ont été utilisées. Une partie des mini-serres ont été ventilées avec de l’air filtré en continu et l’arrosage s’est fait avec de l’eau pure, tandis que les autres ont été exposées à de l’air non filtré et à de l’eau de pluie. Avec cette approche, nous avons pu comparer l’activité des plantes et du sol avec et sans l’influence des nutriments provenant du dépôt de polluants atmosphériques. Après la récolte des plantes, nous avons comparé plusieurs paramètres pour tous les types d’expériences, notamment la production de biomasse, la stœchiométrie et la teneur en chlorophylle des plantes, la stœchiométrie du sol et son activité enzymatique, ainsi que la population microbienne. Des méthodologies standards et des techniques « ad hoc » développées dans notre groupe ont été appliquées ensemble pour la première fois, ce qui a permis d’avoir une compréhension plus complète de l’impact des dépôts atmosphériques sur les interactions sol-plante. La recherche a été menée en collaboration avec le Prof. A. Buttler du laboratoire ECOS (EPFL), et le Prof. C. Grossiord du laboratoire PERL (WSL/EPFL).