Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Le réchauffement climatique et l’augmentation des dépositions atmosphériques d’azote (N) associés aux activités anthropiques pourraient avoir un impact sur le cycle biogéochimique de l’N en régions boréales, ce qui pourrait avoir des conséquences sur l’écologie forestière et la croissance des arbres. En autres, ces changements environnementaux ont le potentiel d’affecter la minéralisation nette et brute de l’N, mais aucune étude n’a vérifié cette possibilité en forêt boréale via des expérimentions à plus long terme. Ainsi, l’objectif de l’expérience était d’évaluer les effets d’un réchauffement du sol et de l’augmentation des dépositions d’N sur les taux de minéralisation nette et brute de l’N des sols boréaux, et ce, après huit et neuf ans de traitements. L’étude a été conduite dans deux peuplements d’épinette noire mature situés dans le domaine bioclimatique de la sapinière à bouleau blanc du Québec. Pendant neuf ans (2008–2016), des câbles chauffants (enterrés) ont été utilisés pour augmenter la température du sol de +4 °C d’avril à juillet et une pluie artificielle a été appliquée au-dessus de la canopée de juin à septembre afin de simuler une augmentation de 50% des dépositions atmosphériques d’N. Au total, il y avait quatre traitements (c’est-à-dire 2 niveaux de température × 2 niveaux d’ajouts d’N) et chacun était répliqué trois fois à chacun des deux sites (N = 24). Durant la huitième et la neuvième année de traitements, les taux de minéralisation nette de l’N du sol (horizon F) ont été évalués régulièrement par la méthode d’incubations de sacs enfouis et les taux de minéralisation brute de l’N ont été mesurés deux fois par année à l’aide de la technique de la dilution isotopique du 15N. Les résultats ont montré que l’augmentation des dépositions d’N faisait diminuer d’en moyenne 20% les taux de minéralisation brute de l’N. Nous avons émis l’hypothèse que cela pourrait être le résultat d’une déplétion de carbone labile et/ou d’une accumulation de carbone récalcitrant en raison des ajouts d’N. Également, cela pourrait être expliqué par un changement au niveau de l’activité, de la biomasse ou de la composition de la communauté de microorganismes du sol. D’un autre côté, l’augmentation de la température du sol s’est avérée n’avoir aucun effet significatif sur les taux de minéralisation nette et brute de l’N. De même, il n’y avait pas d’interaction significative entre les dépositions d’N et la température sol sur ces variables. Dans l'ensemble, nos résultats soulignent l'importance des études de terrain à long terme et suggèrent que l'augmentation des dépositions atmosphériques d'N pourrait affecter le cycle de l'N des régions boréales, ce qui pourrait avoir des répercussions sur l'écologie et la productivité des forêts.