Influences des changements hydrologiques sur le fer et le carbone organique dissous dans une tourbière : Étude de cas sur une tourbière dans les Hautes Fagnes

Details

Supervisors

Opfergelt, Sophie ; Henrion, Maud

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

frLes tourbières sont des sols ayant une couche épaisse de matière organique partiellement décomposée, accumulée grâce aux conditions anoxiques causées par de la saturation en eau. Bien qu’elles ne représentent que 3% de la surface terrestre émergée, elles forment un stock important de carbone à l’échelle terrestre. Les changements hydrologiques ont un impact connu sur les flux de carbone gazeux, mais leur impact sur les flux et concentrations en carbone organique dissous reste mal contraint. Le fer, quant à lui, est un élément sensible aux potentiels d’oxydo-réduction et il est attendu qu’il soit majoritairement sous une forme insoluble quand le sol est non saturé, et soluble si le sol est saturé. Le fer et le carbone organique peuvent interagir, notamment par adsorption ou coprécipitation, et il est possible que la dissolution ou précipitation de l’un influence la dissolution ou précipitation de l’autre. Ce travail se penche donc sur l’influence des changements hydrologiques sur la dissolution du fer et du carbone organique au sein d’une tourbière, en se basant sur une étude de cas : une tourbière dans les Hautes Fagnes. Des échantillons d’eau du sol ont été prélevés mensuellement, d’août 2023 à avril 2024, pour plusieurs profils de sols situés le long d’une pente. L’ensemble des échantillons furent analysés pour le pH et la conductivité, une partie des échantillons pour les concentrations en DOC et en fer. Des mesures de hauteur de nappe ont été réalisées simultanément. La concentration moyenne en DOC en solution dans les horizons organiques est de 38,1 mg/l, et elle est de 9,3 mg/l pour les horizons minéraux. Pour le fer en solution, elle est de 4,64 mg/l pour les horizons organiques et de 9,68 mg/l pour les horizons minéraux. Les conditions sont réunies pour former des interactions entre le fer et le DOC dans les horizons organiques mais sont moins favorables dans les horizons minéraux. Les concentrations en fer et en DOC en solution sont sensibles aux mouvements de la nappe, une remontée de la nappe provoquant une augmentation des concentrations. Cette augmentation est cependant temporaire, et dépendante des flux d’eau qui favorisent le lessivage du fer et du DOC et contribuent ainsi à baisser les concentrations en solution. La majorité des mesures ont été prises en période humide, seules quelques-unes sont issues de la fin de la période sèche. Plus de mesures en période sèche seraient nécessaires pour confirmer l’influence du mouvement de la nappe.