Effets des vers de terre et de la gestion forestière sur les émissions CO2 et N2O dans les érablières du sud du Québec

Ce mémoire examine l'impact de trois facteurs anthropiques majeurs sur les émissions de gaz à effet de serre (GES), en particulier le CO2 et le N2O, dans les sols d’érablières du sud du Québec. Les facteurs étudiés étant le changement de la composition arborescente à la suite d’une coupe forestière, le chaulage et l'introduction de vers de terre non indigènes. Une première expérience en mésocosmes a été réalisée sur une période de 15 mois, utilisant des tubes en PVC remplis de sols minéral provenant d'une érablière à sucre, afin de simuler les effets singulier et interactifs de ces trois facteurs sur les émissions de ces deux GES. J’ai aussi réalisé une seconde expérience en microcosmes pour vérifier l’effet résiduel des vers de terre sur les émissions de CO2 et N2O sur une période de 12 mois. J’ai donc échantillonné le sol minéral de érablières à sucre conditionnées au vers de terre ainsi que huit érablières dépourvues de vers de terre. Dans les deux expériences, j’ai mesuré et comparer diverses propriétés physicochimiques du sol tel que le pH, le pourcentage de matière organique (% MO), l’azote minéralisable (Nmin), l’indice de stabilité des agrégats à l'eau (ISAE), le δ13C, et la matière organique associée aux minéraux (MOAM) à diverses profondeurs. Dans les deux expériences, j’ai aussi mesuré les émissions de CO2 et de N2O à des intervalles régulières. Pour l’étude en mésocosme, l'introduction des vers de terre a augmenté les émissions de CO2 et de N2O. Les données démontrent que l'impact des vers de terre sur les émissions de CO2 pourrait être atténué par le chaulage, probablement par l’effet positif du chaulage sur la stabilité des agrégats de sol. Pareillement, le chaulage pourrait atténuer l’effet positif des vers de terre sur les émissions de N2O, probablement par l’augmentation de pH qui a pour effet de promouvoir l’activité de la réductase d’oxyde nitreux. Les résultats montrent également que les deux types de litière utilisées ont eu un impact limité sur les émissions de CO2 et de N2O, bien que la litière d'érable à sucre a augmenté les émissions de CO2 en présence de vers de terre. Dans la deuxième expérience, les sols d’érablières ayant précédemment été colonisées par les vers de terre ont émis plus de CO2 pendant les cinq premiers mois de l’étude, que les sols d’érablières sans vers de terre. Nos résultats suggèrent que ce phénomène pourrait être dû à une augmentation de la stabilité des agrégats du sol par les vers de terre. En ce qui concerne les émissions de N2O, elles étaient toujours supérieures dans les sols où il y avait précédemment des vers de terre. La différence d’effets résiduels des vers de terre sur le CO2 et le N2O pourrait s’expliquer par un changement dans la communauté microbienne du sol ou par des différences stœchiométriques dans le cyclage du carbone et de l’azote. En somme, cette étude ramène des informations sur les processus qui peuvent régir les GES et être modifier par des facteurs anthropiques dans les érablières du Québec.

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