Cycles biogéochimiques des éléments traces dans les écosystèmes terrestres : rôles multiples de la végétation

Les écosystèmes terrestres sont largement impliqués dans les cycles biogéochimiques des éléments traces, notamment par l’action de la végétation. L’étude des éléments accumulés dans des espèces clefs permet de tracer les sources de ces éléments, mais aussi les processus impliqués dans leur dynamique. Les lichens, par exemple, sont des associations symbiotiques sensibles à la pollution atmosphérique. Ils sont étudiés pour évaluer spatialement les dépôts atmosphériques en éléments traces par comparaison de plusieurs sites d’études. L’utilisation de spécimens collectés dès le xix^e siècle et conservés dans des herbiers universitaires permet également une évaluation temporelle. Le couplage de tels jeux de données avec l’inventaire des espèces présentes in situ permet d’estimer la sensibilité de chaque espèce vis-à-vis des dépôts atmosphériques en éléments traces. La végétation est aussi actrice des cycles biogéochimiques en facilitant le transfert des éléments d’un compartiment naturel à l’autre : dépôt atmosphérique, rétention et mobilisation dans les sols, transfert vers les hydrosystèmes, etc. C’est notamment le cas pour un élément présent dans l’environnement sous différentes formes chimiques : le mercure (Hg). Dans la toundra arctique, la végétation piège la forme élémentaire gazeuse de Hg (Hg⁰) présente dans l’atmosphère. Ce transfert depuis l’atmosphère vers la végétation constitue la quasi-totalité du dépôt annuel de Hg⁰. Le mercure piégé est stocké dans les sols, notamment par l’intermédiaire de la matière organique issue des débris végétaux très largement présente dans les sols des hautes latitudes. Les milieux polaires sont particulièrement sensibles aux changements climatiques, impactant l’épaisseur de la couche active qui alterne saisonnièrement entre gel et dégel. Ceci facilite des modifications de quantité et de qualité de la matière organique, et favorise le transfert des éléments traces associé depuis le sol vers le système aquatique. L’avenir de ces éléments accumulés dans les sols arctiques est donc incertain. Afin d’évaluer cette potentielle mobilisation, des recherches en cours visent à étudier l’évolution de la matière organique des sols arctiques et son interaction avec les éléments traces à l’échelle moléculaire en comparant deux sites arctiques différant dans leur température annuelle moyenne : Toolik (−8 °C, Alaska, États-Unis) sur pergélisol continu et Abisko (−0,8 °C, Suède) sur pergélisol discontinu.

The presentation will be given in French. The slides will be in English. Discussions in English will be welcome.