La matière organique enregistre-t-elle les perturbations anthropiques passées ? Le cas d'une tourbière anciennement exploitée.
Résumé
Ce travail est conduit dans le cadre d'un projet européen « RECIPE » qui vise à comprendre la dynamique de régénération spontanée de tourbières anciennement exploitées et destinées à la restauration. Il s'agit donc d'identifier des facteurs (combinaison entre végétation, communautés microbiennes, physico-chimie du substrat tourbeux, conditions hydrologiques...) favorables au rétablissement des espèces végétales clés des tourbières et à la relance durable de l'accumulation du carbone à long terme. La présente étude concerne l'une de ces tourbières (Le Russey) avec pour objectif de déterminer les sources organiques, les modalités de dégradation de la MO et les facteurs favorables à la préservation et l'accumulation des apports carbonés. La tourbière ombrotrophe du Russey (Jura français, surface : 27 ha, altitude : 864 m, pluviosité :1349 mm), en arrêt d'exploitation depuis 1984, présente différents stades de régénération allant de la tourbe nue à une végétation mixte (Sphagnum sp., Eriophorum sp. et Polytrichum sp...). Une zone intacte, ou tout au moins non exploitée, sert de référence à l'étude. La démarche analytique adoptée combine des méthodes de géochimie globale (e.g. C/N), et une analyse micromorphologique des constituants organiques en microscopie photonique et au cryoMEB. Les analyses ont été réalisées sur des échantillons de tourbe brute et sur la fraction granulométrique fine (< 200 µm). Trois carottes de tourbe (0 à 45 cm de profondeur) ont été prélevées dans 3 zones distinctes : tourbe dénudée, stade régénéré et zone intacte. Les profils verticaux de MO de ces trois carottes révèlent des compositions chimiques et micromorphologiques assez contrastées : - tourbe dénudée : les valeurs de C/N sont quasiment constantes (≈ 40) et la MO est majoritairement composée de tissus dégradés indéterminés, mis à part quelques tissus caractéristiques de cypéracées, et d'une fraction amorphe traduisant une dégradation assez prononcée. On note la quasi-absence de tissus dérivant de sphaignes. - stade régénéré : l'évolution avec la profondeur des valeurs de C/N et des pourcentages relatifs des constituants organiques permet de distinguer deux compartiments : un compartiment supérieur (≈ 20 cm d'épaisseur) formé d'une « jeune » tourbe régénérée caractérisée par de fortes valeurs de C/N et une MO bien préservée composée de tissus provenant de tissus de sphaignes, de cypéracées et de polytrics ; et un compartiment sous-jacent formé d'une tourbe « ancienne » beaucoup plus humifiée avec des valeurs de C/N plus faibles et une MO composée d'environ 60% de fraction granulométrique fine (< 200µm) où dominent des produits organiques de type mucilage, d'origine vraisemblablement microbienne. L'observation de la tourbe de ces 2 compartiments au cryoMEB montre des compositions mais également des microtextures très contrastées. - dans la zone témoin, on note une évolution caractéristique d'une diagenèse croissante avec la profondeur : chute progressive du C/N, MO formée essentiellement de tissus de sphaignes et de microorganismes en surface et présence de Mo majoritairement amorphe en profondeur.