Response of Swiss subalpine-alpine vegetation to recent climate changes and consequences on soil organic matter dynamics

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Etat: Public
Version: Après imprimatur
ID Serval
serval:BIB_A03F520D8B4B
Type
Thèse: thèse de doctorat.
Collection
Publications
Titre
Response of Swiss subalpine-alpine vegetation to recent climate changes and consequences on soil organic matter dynamics
Auteur(s)
Matteodo Magalì
Directeur(s)
Verrecchia Eric
Codirecteur(s)
Vittoz Pascal
Détails de l'institution
Université de Lausanne, Faculté des géosciences et de l'environnement
Adresse
Institut des Dynamiques de la Surface Terrestre (IDYST)
Faculté des Géosciences et de l'Environnement
Université de Lausanne
CH-1015 Lausanne, Switzerland
Statut éditorial
Acceptée
Date de publication
18/01/2018
Genre
Thèse
Langue
anglais
Nombre de pages
243
Résumé
L'impact des changements climatiques sur la flore des sommets alpins est bien connu, mais il l’est beaucoup moins sur la végétation subalpine-alpine. De plus, à ces altitudes, les études décrivant les sols et les formes d’humus, ainsi que les facteurs contrôlant leur distribution, restent très peu nombreuses.
L’impact des changements climatiques sur la matière organique (MO) du sol est actuellement débattu dans la littérature scientifique. Dans ce contexte, il est nécessaire d’identifier les facteurs écosystémiques régulant la dynamique de la MO du sol. Le but de cette recherche est d’étudier (i) la réaction des principaux types de végétation subalpins-alpins aux changements climatiques récents, (ii) les sols et les formes d’humus auxquels ces types sont associés, et (iii) les facteurs écosystémiques qui contrôlent la distribution des formes d’humus et la stabilité de la MO dans l’environnement alpin.
Trois sites d’étude ont été sélectionnés en Suisse dans les Alpes du Nord et les Alpes internes occidentales. Huit types de végétation, représentatifs de l’étage subalpin-alpin et couvrant un gradient d’acidité et d’humidité du sol, ont été sélectionnés. Des relevés floristiques récents ont été comparés avec des relevés historiques (25-50 ans), les sols et les formes d’humus correspondantes ont été décrits, et la stabilité de la MO a été étudiée thermiquement (pyrolyse Rock-Eval).
La composition et le recouvrement spécifique des pelouses calcaires et acides sont restés très stables. En revanche, les communautés dépendantes d'un long enneigement (combes à neige) ont changé. Plusieurs espèces, arrivant des pelouses avoisinantes, ont augmenté en fréquence et recouvrement, probablement en raison des fontes des neiges progressivement plus précoces et des saisons végétatives plus longues. Une grande diversité de sols et de formes d’humus caractérise les huit types de végétation. Cependant, la distribution des formes d’humus reste surtout contrôlée par le matériel parental du sol, le climat, et la topographie. La végétation ne jouerait donc qu’un rôle mineur. Les formes d’humus de type Mull ont été observées sur tout le gradient altitudinal (1698-2697 m), mais plus spécifiquement aux altitudes inférieures, sur calcaire. Les Moders et Mors, par contre, sont associés aux altitudes élevées et aux matériaux parentaux siliceux. Une topographie en cuvette est déterminante pour la présence des formes Anmoor. Les racines sont abondantes dans les sols étudiés, surtout sur les pentes raides. Les clés de détermination des formes d’humus actuellement disponibles se sont montrées en partie inappropriées pour le milieu alpin et des adaptations sont suggérées. Les facteurs écosystémiques qui contrôlent la
dynamique de la MO sont apparus comme dépendants de l’horizon considéré. Le type de végétation influencerait la stabilité thermique de la MO dans la litière mais pas dans les autres horizons du sol. Dans les horizons organo-minéraux et minéraux, le taux d’approvisionnement en matériel organique frais et les caractéristiques physico-chimiques du milieu pédologique contrôleraient la stabilité thermique de la MO. Cette étude confirme que les facteurs affectant le destin de la MO du sol sont nombreux, spécifiques au type d’horizon et de sol considérés, et hautement interconnectés. L'évolution
de la végétation induite par les changements climatiques récents va probablement avoir un impact limité sur la dynamique de la MO des sols aux étages subalpins-alpins.
Mots-clé
changements climatiques, écosystème alpin, végétation alpine, valeurs indicatrices, enneigement, pédologie, matière organique du sol, formes d'humus, stabilité thermique, Rock-Eval, sols alpins
Création de la notice
02/03/2018 16:37
Dernière modification de la notice
20/08/2019 15:06
Données d'usage