s ouvrier a la reserve naturelle du marais de lavours

MALABEUX Laurent

STAGE OUVRIER A LA RESERVE NATURELLE DU MARAIS DE LAVOURS

Acquisition de données biologiques et pédologiques pour l’étude du processus de tourbification

L3 EPGM FEVRIER 2006

MALABEUX Laurent

FEVRIER 2006 Page 1 sur 14 Stage Ouvrier

Remerciements 2

Introduction 3

Les Réserves Naturelles 4 I- Généralités sur les Réserves Naturelles 4

1. Réserves Naturelles : définition et objectifs 4 2. Organisme gestionnaire 4

II- La Réserve Naturelle du marais de Lavours 5 1. Description sommaire du site 5 2. Historique du marais 5 a) Formation 5 b) Activités Humaines 5 c) Création de la Réserve Naturelle du marais de Lavours 6 3. L’organisme gestionnaire : l’EID 6 4. La gestion actuelle 6

Tourbières et histosols 7 I- Qu’est ce qu’un histosol ? 7 II- Définitions et classifications 8

1. Classification des tourbières 8 2. Classification des histosols 8 a) Classification des horizons H 8 b) Horizons non holorganiques M 8

Travaux poursuivis pendant le stage 9 I- Les stations d’études 9 II- Étude piézométrique 9

1. Matériel utilisé 9 2. Méthode expérimentale 9

III- La faune du sol (arthropodes) 10 1. Matériel 10 2. Mode opératoire 10

IV- Méthode des sacs à litière 11 1. Intérêts de la méthode 11 2. Paramètres étudiés 11 a) Perte de masse 11 b) C/N sur Phragmites australis et Carex elata 11 3. Méthode expérimentale 11

V- La spectrocolorimétrie 12 1. Intérêt de la méthode 12 2. Méthode expérimentale 12

Conclusion 13

Crédits documentaires 14

Bibliographie 14

Annexes 14

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Remerciements

Je tiens à adresser toute ma reconnaissance à ceux et celles qui ont rendu ce stage si intéressant et agréable. Ces remerciements sont plus particulièrement destinés à :

• Fabrice DARINOT, Conservateur de la Réserve Naturel de Lavours, pour son aide sur le terrain et sa sympathie,

• Louis TROSSET et Jérôme POULNARD, chercheurs à l’Université de Savoie, qui m’ont permis de réaliser ce stage et apporter leur connaissance sur le sujet,

• Annie MILLERY et Laetitia ROCHE pour leur grande disponibilité et leur aide concernant les manipulations au laboratoire de l’Université,

• Le trio infernal du bureau n°225 : Brice MOURIER, Jérôme NOMADE et le spécialiste du « poisson en aluminium », Guillaume DOIN.

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Introduction

Définir les milieux humides n’est pas chose aisée. L’Unesco propose de les caractériser comme « toute zone de transition entre les systèmes terrestres et aquatiques où la nappe phréatique est proche de la surface du sol, ou dans laquelle cette surface est recouverte d’eau peu profonde de façon permanente ou temporaire ». On les considère donc comme des milieux de marges de contact : ce sont des écotones plus que des écosystèmes.

Le marais de Lavours, classé Réserve Naturelle depuis 1984, fait partie de ces zones humides aux fonctions et rôles multiples. Que ce soit sur un plan patrimonial (écologique ou sociologique), au niveau de la ressource en eau (rôle d’épurateur), ou encore à un niveau plus global par rapport aux émissions gazeuses à effet de serre, l’importance des tourbières est indéniable. Il est donc essentiel de connaître ces milieux, d’en comprendre le fonctionnement et éventuellement de les gérer de manière à ce qu’ils continuent de fonctionner en tant qu’accumulateurs.

Ce stage répondait à un besoin émis par les chercheurs J.POULENARD et L.TROSSET de l’Université de Savoie. En effet, ces scientifiques travaillent en partie sur les programmes PRNZH (Plan National de Recherche sur les Zones Humides) et PETRA (Programme d’Etude des Tourbières de la région Rhône Alpes) ayant pour but d’analyser le mode de fonctionnement des tourbières. En conséquence, différents stages ont déjà été réalisés (2001 ; 2003 ; 2004 ; 2005) avec comme objectif l’obtention de données biologiques permettant de caractériser la tourbification du marais de Lavours. Néanmoins, tous ces stages se sont déroulés en période estivale laissant un vide quant à l’activité de tourbification en période hivernale. Ainsi, entre le 2 et le 27 Janvier 2006, j’ai participé à des travaux visant à acquérir des données pendant la période hivernale.

Ce compte rendu explicitera dans un premier temps le fonctionnement des réserves naturelles avec une présentation de la Réserve Naturelle du marais de Lavours. Ensuite, après un bref rappel sur les tourbières et les histosols, nous verrons les différents travaux réalisés au cours de ce stage.

Doc 1: Deux espèces protéger au sein de la Réserve naturel de Lavours : Le

Liparis de Loesel(Liparis loeselii) et le Rossolis à longues feuilles(Drosera longifolia ou D. anglica)

Doc 2: Le panneau d’accueil à l’entrée de la Réserve Naturel de Lavours

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Les Réserves Naturelles

I- Généralités sur les Réserves Naturelles

1. Réserves Naturelles : définition et objectifs

Une Réserve Naturelle est un espace naturel protégeant un patrimoine naturel remarquable par une réglementation adaptée tout en tenant compte du contexte local. La mise en place d’une Réserve Naturelle convient donc à des espaces présentant de forts enjeux patrimoniaux, écologiques, biologiques (faune, flore) et/ou géologiques. Les Réserves Naturelles se doivent de remplir plusieurs objectifs :

• La protection : Elle s’applique aussi bien à la faune qu’à la flore et elle s’étend à l’ensemble du biotope concerné. Ainsi, des actions de conservations d’espèces et de sites écologiques caractéristiques sont appliquées grâce à une réglementation particulière et un suivi scientifique adapté.

• La gestion : Bien souvent, la protection du milieu des impacts anthropiques négatifs n’est pas suffisante pour conserver le patrimoine existant. De ce fait, il faut agir en tant que gestionnaire du milieu dans le cadre défini par le Plan de Gestion de la Réserve. Ce document, établi pour une période de 5 ans, rappelle les caractéristiques générales du site puis il présente les objectifs et les moyens d’entretien ou de restauration du milieu tout en traitant de l’aspect budgétaire.

• L’accueil et l’information : Ceci permet la sensibilisation du public à la protection de ces milieux fragiles à l’aide d’infrastructures adaptées.

2. Organisme gestionnaire

Chaque Réserve Naturelle est placée sous l’autorité administrative du préfet

pour les Réserves Naturelles nationales ou du Président du Conseil Régional pour les Réserves Naturelles régionales.

L’autorité administrative constitue un comité consultatif avec les principaux

partenaires (services de l’Etat, collectivités locales, association de protection de la nature, scientifiques…). Réuni au moins une fois par an, ce comité désigne l’organisme gestionnaire à qui il définit ses missions et oriente ses choix.

Les organismes gestionnaires des Réserves Naturelles sont en majorité des

associations de protection de la nature, puis des établissements publics (parcs nationaux, parcs naturels régionaux, office national des forêts, office national de la chasse et de la faune sauvage) et enfin des collectivités locales. Ils recrutent le personnel nécessaire à l’exercice de leur mission. Les moyens financiers sont majoritairement issus de l’autorité administrative à l’origine du classement mais les organismes gestionnaires peuvent mobiliser des fonds complémentaires auprès d’autres partenaires.

Doc3: Plan de situation de la Réserve Naturelle du marais de Lavours

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II- La Réserve Naturelle du marais de Lavours

1. Description sommaire du site

Situé à 5 kilomètres au Nord-Ouest du Lac du Bourget, le marais de Lavours dépend administrativement du département de l’Ain. Comme on peut le voir sur la carte, les bordures Est et Ouest du marais sont matérialisées par le Rhône ainsi que son affluent, le Séran. La limite Nord se manifeste par la présence du Grand Colombier (1534m) qui domine les quelques 1800 ha du marais demeurant à une altitude moyenne de 230 m. C’est l’un des derniers grands marais continentaux de l’Europe de l’Ouest.

Il s’agit d’une tourbière de type neutro-alcaline à fonctionnement en partie mésotrophe et eutrophe comme semble l’indiquer les pH rencontrés (6,2 à 6,8). Cet espace présente une incroyable diversité faunistique et floristique tendant à prouver l’intérêt patrimonial majeur dont ce site fait l’objet. Ainsi, on y recense :

• 350 espèces de plantes à fleurs, dont 27 rares et protégées (Gentiane

pneumonanthe, Orchis des marais, Liparis de Loesel, Rossolis à feuilles longues, Grassette à feuille gluante, Utriculaire…),

• 21 espèces de gastéropodes, • 185 espèces d’araignées dont 20 rares et 5 nouvelles pour la France, • plus de 1000 espèces d’insectes, dont 411 de papillons (incluant les 3 espèces

de Maculinea), 305 dans 3 familles de diptères avec 8 espèces rares et 2 nouvelles pour la science, 38 espèces d’Odonates (28 rares),

• 12 espèces d’amphibiens, 120 espèces d’oiseaux, plus de 400 espèces de champignons…

Le décret du 2 Mars 1984 a permis de classer 473 ha, scindés en deux blocs, en

Réserve Naturelle qui est elle-même incluse dans le site Natura 2000 « Haut Rhône-Chautagne-Lavours-Bourget ».

2. Historique du marais

a) Formation

Voici 15 000 ans, le climat se réchauffe et les glaciers donnent naissance à un immense lac qui recouvre toute la vallée. Le Rhône et le Séran s'y déversent, et charrient des quantités énormes de sédiments. Peu à peu, le lac post-glaciaire se vide, laissant place aux futurs marais de Lavours et de Chautagne. Il n'en reste aujourd'hui que le lac du Bourget, situé dans une cuvette plus profonde. Dans le marais de Lavours, les débris de plantes tombent sur le sol très inondé et s'accumulent : la tourbe commence à se former, au rythme d'1 mètre par millénaire. Actuellement, le centre de la tourbière présente une épaisseur de 10 mètres.

b) Activités Humaines

Le Marais de Lavours est, pendant longtemps, exploité pour sa tourbe et son

argile. Depuis le 12ème siècle, l'élevage est cependant l'activité essentielle du marais : les moines, puis les paysans y mènent leurs bêtes, à des périodes bien précises. En

Doc 4: Tracteur approprié au travail en zone humide (légèreté, pneus larges, gonflage à basse pression)

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été, le marais est aussi fauché intégralement, et le foin (la blache) est utilisé pour pailler les vignes et sert de litière pour le bétail. A cette époque, le marais est source de revenus pour les hommes. Tout bascule à la fin du 19ème siècle. Les crises agricoles et l'exode rural laissent un marais qui petit à petit se boise. A partir de 1970, le Marais de Lavours intéresse de nouveau l'agriculture. Une grande partie des prairies est labourée et drainée pour permettre la culture des céréales, surtout le maïs. Des plantations de peupliers sont réalisées.

c) Création de la Réserve Naturelle du marais de Lavours

Les cultures intensives auraient pu continuer à s'étendre si l'intérêt écologique du marais n'avait pas été révélé par des biologistes. En effet, suite à des recherches universitaires à but appliqué de démoustication en 1966, les scientifiques de l’Université de Grenoble se rendent compte de la richesse écologique exceptionnel de ce marais. Néanmoins, le premier projet de réserve naturelle date de 1972 sous l’impulsion de la FRAPNA et du Groupe Ain-Nature. Violemment critiqué, ce premier projet est abandonné mais un deuxième projet, fort différent, est lancé. Après 12 années de négociations, la Réserve Naturelle du marais de Lavours voit le jour grâce au décret de création du 22 mars 1984.

3. L’organisme gestionnaire : l’EID

L' EID, Entente Interdépartementale Rhône - Ain - Savoie - Isère de Démoustication, est un établissement public à caractère administratif, qui a pour vocation de lutter contre la prolifération des moustiques. Elle est, dans un premier temps, chargée de faire une expertise pour identifier les lieux de développement et de mettre ensuite en place les méthodes nécessaires à la régulation des populations nuisantes.

Cette compétence en gestion de zones humides, reconnue par les collectivités locales, a valu à l'EID, d'être désignée comme gestionnaire de la Réserve Naturelle du marais de Lavours. Ainsi, sur les 53 personnes qu’emploie l’EID, trois personnes sont affectées à la Réserve Naturelle :

• Le conservateur coordonne et met en œuvre les actions de protection et de gestion de la nature dans la réserve.

• Le garde-technicien assure la gestion opérationnelle de la réserve, réalise sa surveillance.

• La Garde-Animatrice contribue à la gestion de la réserve tant pour la préservation et la surveillance du site que pour la sensibilisation des publics qui découvrent la réserve.

4. La gestion actuelle

Sans intervention, le boisement du marais (Aulne glutineux, Saule cendré,

Bourdaine…) serait inévitable et cela provoquerait l’atterrissement du marais. Par conséquent, dans le cadre des plans de gestion quinquennaux, la fauche est réalisée par parcelle selon un calendrier défini. Grâce à ce mode de gestion, les habitats traditionnels sont maintenus ou même recréés, permettant la conservation de la biodiversité caractéristique de ce type de marais.

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Tourbières et histosols

I- Qu’est ce qu’un histosol ?

Tout d’abord, sur un plan sémantique, il nous faut préciser que les termes histosol et tourbe correspondent à la même formation mais qu’ils sont simplement employé par des personnes différentes. Histosol est plus spécialement utilisé par les pédologues tandis que les géologues et les écologues font référence à la tourbe.

La matière organique et l’eau sont les composantes principales d’un histosol. En effet, ce type de solum résulte de l’accumulation lente de débris végétaux en condition anaérobique de part l’engorgement permanent ou quasi-permanent dont font l’objet les tourbières. De ce fait, un histosol est presque constitué exclusivement d’horizons holorganiques histiques H (plus de 50 % de perte au feu). Deux processus différents sont à l’origine de la formation des histosols :

• L’atterrissement d’un lac ou d’un étang préexistant : La végétation lacustre aquatique et semi-aquatique se développe puis meure, les débris végétaux s’accumulent, d’autres végétaux poussent, et petit à petit le lac se remplit, des zones sont émergées, et le lac ou l’étang s’atterrit. C’est ce processus qui serait à l’origine des massifs tourbeux de Chautagne et de Lavours.

• Les conditions topographiques et hydriques locales engendrant un engorgement

complet et une accumulation progressive de matières organiques : Ce processus se trouve plutôt sous des climats montagnards, où le milieu est colonisé par le polytric puis les sphaignes. Les végétaux s’accumulent, poussant sur les tiges mortes, jusqu’à produire un bombement pouvant mettre hors d’eau les couches superficielles, qui prennent presque un caractère xérique. On a alors réapparition du polytric, puis des éricacées, bouleaux …

Tant que les conditions d’engorgement sont suffisantes pour maintenir une

anaérobiose importante, la cinétique de dégradation est inférieure à la cinétique de production de biomasse, et les débris végétaux puis les produits humifiés s’accumulent : c’est la tourbification ou turfigenèse.

Sur le plan fonctionnel, on distingue donc l’acrotelm et le catotelm dont la limite fluctue avec le niveau de la nappe. En effet l’acrotelm correspond à la zone non engorgée de façon permanente, et où peut avoir lieu une activité de dégradation en aérobiose. On assiste donc à une minéralisation rapide avec des horizons de surface fonctionnant comme un mull.

A l’inverse, le catotelm satisfait à des conditions anaérobiques continues du fait de son engorgement permanent. L’humification est alors le processus pédologique majeur engendrant les horizons holorganiques histiques H. A noter que les histosols croient ainsi de 0,2 à 1,6 mm/an.

Doc 5: Schéma du fonctionnement hydrologique des principaux types de tourbières

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II- Définitions et classifications

1. Classification des tourbières

La classification des tourbières est d’abord liée à leur mode d’alimentation en eau. On distingue :

• Le type ombrogène : l’alimentation en eau provient uniquement des apports météoriques.

• Le type soligène : il est lié aux sources et suintements le long des pentes. • Le type topogène résulte de la présence d’une nappe affleurante et stagnante

dans une dépression topographique. • Le type fluviogène : son alimentation résulte des crues provoquées par les cours

d’eau avoisinants ou des débordements de la nappe alluviale, apportant avec elles des dépôts minéraux.

• Le type limnogène : son existence est dû au comblement d’un lac par atterrissement à partir de radeaux flottants ou tremblants

On peut également définir le statut trophique qui sert à caractériser ces

milieux (eutrophe – production de biomasse forte pH>6.5, mésotrophe – production moyenne pH entre 4.5 et 6, oligotrophe – production faible pH<4.5). Le bas-marais alcalin de Lavours peut lui être considéré comme une tourbière actuellement fluviogène (minérotrophe), et au statut méso à eutrophe.

2. Classification des histosols(Réf. Pédologique français)

a) Classification des horizons H

• H fibrique (Hf) : 40 % en masse de fibres frottées, décomposition nulle à faible des restes végétaux, absence de MO amorphe, degré 1 à 3 de l’échelle de Von Post (cf. annexe…..), densité apparente < 0,1.

• H mésique (Hm) : 10 à 40 % de fibres frottées, décomposition moyenne à forte, MO amorphe moyenne à élevée, 4 à 7 dans l’échelle de Von Post, densité apparente entre 0,07 et 0,18.

• H saprique (Hs) : Moins de 10 % de fibres frottées, décomposition forte à totale du matériel végétal, forte proportion de MO amorphe, 8 à 10 sur l’échelle de Von Post, densité apparente >0,18.

• H assaini (Ha) et H labouré (LH) : Un abaissement de la nappe entraîne une forte structuration, matière organique très décomposée, avec (LH) ou sans (Ha) mise en culture.

b) Horizons non holorganiques M

• Matériaux terreux (Mt) : Matériel minéral ou organo-minéral, consolidé ou non, continu, recouvrant de moins de 40 cm des horizons H, ou interstratifiés sous forme de lits (alluvions, colluvions, cendres volcaniques …).

• Matériaux limnique (Mli) : Matériaux coprogènes ou une tourbe sédimentaire, une terre à diatomée, marne dérivant de débris végétaux et d’organismes aquatiques. Inclut la notion de « gyttya » utilisée en Europe septentrionale.

L’ensemble des horizons ainsi définis permet de classer les histosols. Par

exemple, si l’horizon fibrique est dominant, on appellera le solum histosol fibrique.

Doc 6: Localisation des stations SI, SII, SIII et SIV

Doc 7: Mise en place des piézomètres en 2004

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Travaux poursuivis pendant le stage

I- Les stations d’études

Les travaux portent sur 4 stations permanentes qui ont été mises en place les années précédentes selon un gradient positif de hauteur de nappe pour les stations I à III. La station IV à elle été choisi du fait de la fréquence importantes des inondations qu’elle subit. Les quatre manipulations réalisées sur chacune des stations sont :

• suivi piézométrique, • relevé des sacs à litière, • détermination de la mésofaune du sol, • colorimétrie humide et sèche sur des carottes pédologiques.

D’autre part, j’avais commencé à travailler sur un projet de transects

pédologiques Nord-Sud avec localisation des points de sondages à l’aide d’un GPS différentiel (annexe n°1). Néanmoins, pour des raisons matériels et de temps, il n’a pas été possible d’effectuer ce travail.

II- Étude piézométrique

Comme nous avons pu le voir dans le fonctionnement des histosols, le niveau de la nappe est un des facteurs déterminants de la tourbification. Il semble donc nécessaire de corroborer les prélèvements de sol faits à une certaine date avec le niveau de la nappe constaté. Ceci est d’autant plus intéressant que les histosols de Lavours présentent souvent des horizons minéraux intercalés avec les horizons histiques favorisant ainsi des discontinuités au niveau hydraulique.

1. Matériel utilisé

• Tubes de PVC (diamètre 40 mm) • Bouchons • Tulle en nylon. • 1 mètre relié à une cloche ou 1 mètre de charpentier

Les piézomètres sont constitués de tubes de PVC (diamètre 40 mm), percés sur

les 10 cm inférieurs de trous de 3 mm disposés en quinconce tous les cm. Le bas des tubes est crépiné à l’aide du tulle en nylon. Le haut du tube est fermé par un bouchon.

2. Méthode expérimentale

Les quatre stations disposent de deux piézomètres à 55 cm et 125 cm. Les étés précédents ont fait l’objet d’un suivi régulier par les stagiaires tandis que des relevés ont été effectués par le personnel de la réserve le reste de l’année.

Pendant mon stage, je me suis rendu sur le terrain trois fois mais de part les

conditions climatiques (piézomètres glacés), il n’a pas été possible d’obtenir toutes les

4 cm

Doc 8: Mise en place des appareils de Berlèze-Tullegren

Doc 9: Détail de l’appareillage

Source lumineuse (Ampoule de 40W)

Echantillon de sol émietté

Flacon d’éthanol étiqueté

Entonnoir

Grille en aluminium (espacement d’un millimètre)

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hauteurs de nappes. De plus, il a été impossible de retrouver le piézomètre de surface de la station II. Les résultats se trouvent dans l’annexe n°2.

III- La faune du sol (arthropodes)

La faune du sol n’est pas indispensable à la biodégradation complète des végétaux. Néanmoins, elle contribue fortement à accélérer le processus grâce à son action de fragmentation, de brassage, d’aération et de transport de la matière organique. En outre, elle facilite la propagation d’espèces microbiennes qui participent activement à la minéralisation des composés organiques.

Cette édafaune est organisée en populations vivant sur le même habitat avec une grande sensibilité aux changements des conditions de leur milieu (pH, humidité, température, hauteur de nappe…). De ce fait, un type de chaîne trophique est en équilibre avec un ensemble donné de conditions écologiques.

Ainsi, en tentant d’évaluer l’abondance et la diversité de la faune du sol, nous obtenons plus d’informations quant au phénomène de minéralisation (importance, type,…) présent au sein des histosols.

1. Matériel

L’extraction des arthropodes du sol s’est faite en phase sèche, en utilisant l’appareil de Berlèze-Tullgren. Le principe utilisé est celui de la fuite des animaux de la chaleur et de la dessiccation en se propageant dans le tas de terre, jusqu’à tomber dans l’entonnoir et le flacon d’éthanol.

2. Mode opératoire

Trois échantillons d’environ 150 cm3 (6x5x5) ont été prélevés dans les horizons de surface (20 premiers cm environ) de chaque station, en trois endroits différents. Cependant, lors du prélèvement des échantillons sur les stations II et III, le sol était gelé sur une épaisseur d’au moins 5cm. Etant donné ces conditions particulières, j’ai décidé de modifier quelques peu le protocole. En effet, j’ai différencié les échantillons provenant de la zone glacée avec ceux qui ont été retirés de la zone non glacée mais ennoyée (nappe en charge).

Ensuite, pour éviter une dessiccation trop rapide et trop peu homogène des échantillons, ceux-ci sont laissés au noir pendant un week-end. Ensuite, les lampes sont allumées en continu durant 1 semaine.

Les individus récupérés dans l’éthanol sont ensuite triés et déterminés à la loupe

binoculaire. D’un point de vue pratique, il a été choisi de pratiquer cette détermination sur la mésofaune (0.2 à 2mm). Ce dernier volet de la manipulation n’a pu être effectué à cause du manque de temps.

Doc 10: Relevé des sacs à litière sur le terrain

Doc 11: Sac nettoyé avec la litière séparée pour le broyage préalable à la mesure du C/N

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IV- Méthode des sacs à litière

1. Intérêts de la méthode

La méthode dite des « sacs à litière » (litter bags) consiste à individualiser un échantillon in situ, en le plaçant dans un sac poreux et non dégradable (nylon, polyester, etc.). Ainsi, on peut appréhender des vitesses de décomposition, en passant par la perte de masse, le C/N, ou la différenciation des produits humifiés au cours du temps.

Le choix de la maille est important. En effet, une maille large (1 cm) permet à toute la faune un accès aisé mais pose le problème des pertes d’échantillons non minéralisés, faussant ainsi les résultats. On peut aussi choisir une maille moyenne (1 mm), interdisant l’accès à la macrofaune et prévenant mieux la perte d’échantillon, ou une maille très fine (200 µm) n’autorisant l’accès qu’aux plus petits animaux, tels les nématodes ou les protozoaires. De même, le type de litière a aussi une influence sur la vitesse de décomposition.

Cependant, l’utilisation de la méthode des sacs à litière ne servant pas ici à avoir une réelle quantification de la vitesse de décomposition, mais plutôt à obtenir une comparaison entre les profils, il est possible de s’affranchir de ces problèmes. En effet, l’élément important ici serait plutôt la standardisation des échantillons et des modes opératoires.

2. Paramètres étudiés

a) Perte de masse

Déterminé par de simples pesées, le taux de perte de masse est défini comme suit : Y = 100x (m0 – m) m0

avec Y le taux de perte de masse en % m0 la masse initiale en g m la masse en g après incubation

b) C/N sur Phragmites australis et Carex elata

S’intéresser à l’évolution du rapport carbone / azote renseigne sur l’activité de

dégradation dans le sol. En effet, le travail de la faune sur les molécules organiques encombrantes, s’il est efficace, devrait avoir pour effet de diminuer la quantité de carbone par rapport à l’azote. Ainsi, en suivant l’évolution de ce rapport, on aurait une bonne indication de l’activité de minéralisation.

Les résultats seront à mettre en relation avec l’évolution du taux de perte de masse pour bien caractériser et surtout comparer les activités de dégradation sur les différentes stations.

3. Méthode expérimentale

Sur chaque station ont été suivis la perte de masse à partir de 6 sacs de Nylon

(maille de 200 µm) avec deux types de litière (3 Carex elata et 3 Phragmites

Doc 14: Echantillon de sol sous célophane, prêt à être mesuré avec le spectrocolorimètre

Doc 12: Echantillon de sol après pilonage

Doc 13: Echantillons numérotés de la carotte provenant de SII

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australis). Chaque sac a par la suite été nettoyé et pesé afin de définir la perte de masse par rapport au poids initial. Les résultats sont présentés dans l’annexe n°3.

V- La spectrocolorimétrie

1. Intérêt de la méthode Un solum est généralement composé de plusieurs horizons qui se différencient

les uns des autres par des caractéristiques propres telles que la couleur. Ainsi, en mesurant le spectre colorimétrique d’une carotte de sol, il semble possible d’observer des niveaux différents de réflectance selon les horizons prospectés.

Dans notre cas, il est intéressant d’individualiser les horizons histiques des dépôts alluviaux. Or, les horizons histiques sont caractérisés par un taux important de matière organique humifiée se traduisant par un aspect noirâtre. En utilisant le système L*a*b*, où L* correspond à la clarté, on peut donc tenter de faire correspondre des horizons ayant un faible niveau en L* avec des horizons histiques. Actuellement, cette méthode de localisation des niveaux tourbeux n’est pas encore formalisée. Afin de savoir si cette manipulation est bien valable ou non, des mesures de perte au feu seront réalisées ultérieurement pour connaître précisément la localisation des horizons histiques (perte au feu >50%).

2. Méthode expérimentale Sur chaque station, une carotte d’environ un mètre de profondeur a été réalisée

à l’aide d’un carottier russe. Ramenée au laboratoire, la colorimétrie de chaque carotte a été déterminée tous les centimètres, tout d’abords en phase humide puis en phase sèche. Pour éviter que la carotte ne se rétracte pendant le séchage, elle a été préalablement découpée tous les centimètres en phase humide. Puis, elle a subi un séchage progressif (12 heures à 60°C et 12 heures à 105°C). Les échantillons obtenus sont ensuite pilonnés et leur colorimétrie est à nouveau mesurée. Les résultats obtenus sont en annexe n°4.

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Conclusion

Concernant les manipulations effectuées, j’aimerais formulés plusieurs remarques. Tout d’abord, l’étude piézométrique n’a pas fournie un nombre de données élevées mais elle donne malgré tout des indications intéressantes. En effet, le niveau de la nappe semble élevé et induit certainement un fonctionnement ralentie au niveau pédologique de part les conditions anaérobiques prédominantes.

A propos de l’étude de la faune du sol, il faudra attendre les résultats de déterminations pour interpréter plus précisément les différences de minéralisations entre les 4 stations. Néanmoins, j’ai pu observer sur le terrain la présence de vers (Station III) ce qui dénote une minéralisation déjà importante et donc un déclin du processus de tourbification.

Au sujet des sacs à litière, on observe nettement une courbe traduisant une perte de masse exponentielle où la vitesse de consommation de la litière de phragmites est la plus élevée. Toutefois, pour disposer d’une idée plus affinée quant à l’allure de la courbe, il serait intéressant d’avoir plus de relevés juste après la mise en place des sacs dans le sol.

Enfin, la colorimétrie démontre des résultats relativement bons, surtout en phase sèche où la standardisation des échantillons semble améliorer la précision des mesures. En effet, cette méthode nous procure de bonnes indications sur la localisation des dépôts alluviaux, avec une bonne correspondance par rapport aux solums établis lors des études précédentes.

D’un point de vue personnel, ce stage a été pour moi l’occasion d’avoir une expérience sur un milieu nature autre que la forêt. De ce fait, j’ai découvert de nouveaux moyens d’études à travers ce milieu particulier que constituent les tourbières. Cependant, je reste quelques peu frustrer de n’avoir pu pousser plus loin les différents travaux entrepris et d’aborder en profondeur l’analyse de cet écotone.

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Crédits documentaires

• www.reserve-lavours.com: Doc 1, Doc 3 • Entre terre et eau : le marais de Lavours (EID, Réserve Naturelle du Marais de

Lavours,1999): Doc 2, Doc 4 • Le monde des tourbières et des marais (Manneville O., 1999): Doc 5 • Ign Rando 2003: Doc 6 • TROUPIN T.: Doc 7 • TROSSET L.: Doc 10 • Les autres documents ont été réalisés personnellement.

Bibliographie BOUSSELY C., VIQUESNEL M., 2001 – Relation eau, sol, végétation au marais de Lavours – Rapport de stage MST « montagne », Université de Savoie – 76 p. Entente Interdépartementale Ain, Isère, Rhône, Savoie pour la Démoustication, Réserve Naturelle du Marais de Lavours, 1999 – Entre terre et eau : le maris de Lavours – 175 p. FRANQUET E., 2003 – Pédogénèse actuelle des histosols du marais de Lavours, étude préliminaire – Rapport de stage IUP « montagne », Université de Savoie,70 p. GRANDPRAT J., LUHMANN E., 2005 – Etude des processus de tourbification – Rapport de stage IUP « montagne », Université de Savoie, 76 p. LAPLACE-DOLONDE A., 1995 – Histosols, in AFES 1995 - Référentiel Pédologique – 167-180 p. MANNEVILLE O. et al, 1999. – Le monde des tourbières et des marais, France, Suisse, Belgique et Luxembourg – coll. La bibliothèque du naturaliste, éd. Delachaux Niestlé – 320 p. Sites Internet

• Réserve Naturelle du marais de Lavours - www.reserve-lavours.com

• Entente Interdépartementale Rhône Ain Savoie Isère pour la Démoustication -www.eid-rhonalpes.com

• Maison, du marais de Lavours - www.maisondumarais.com

Annexes

Rappel pour les relevés pédologiques sur le marais du Lavours

DENOMINATION DES HORIZONS

• Humus présent (O): Horizons holorganiques formés principalement de débris végétaux plus ou moins transformés, se développant en condition aérobie

• Dépôts alluviaux (Da) : Horizons au caractère minéral marqué (argiles et limons

provenant des crues du Rhône et du Séran)

• Horizons histiques (H) : Horizons holorganiques formés en milieu saturé par l’eau durant des périodes prolongées(plus de 6 mois dans l’année) et composés principalement à partir de débris de végétaux hygrophiles ou subaquatiques. On dénote plusieurs types d’horizons histiques :

HUMIFICATION SELON VON POST On presse l’échantillon dans sa main et on apprécie la couleur du liquide s’échappant à travers les doigts et celle de l’échantillon restant dans la paume de la main. L’échelle comprend 10 degrés.

Horizon H Fibrique (Hf): décomposition nulle à très faible de débris végétaux ; structure végétale facilement identifiable ; 1 à 3 sur l’échelle de Von Post ; liquide clair ; résidu non pâteux ; au moins 40% de fibres frottées

Horizon H Mésique (Hm) : décomposition moyenne à forte des débris

végétaux ; structure végétale difficilement identifiable ; 4 à 7 sur l’échelle de Von Post ; liquide brun ; résidu légèrement pâteux ; 10 à 40% de fibres frottées

Horizon H Saprique (Hs) : décomposition forte à totale des débris

végétaux ; structure végétale non discernable ; 8 à 10 sur l’échelle de Von Post ; liquide noir ; résidu peu important

Annexe n°1

CLASSE GRANULOMETRIQUE

• Horizons minéraux : Triangle des textures minérales

Exemple de dénomination : Limoneux argilo-sableux=LAS

• Horizons holorganiques : Triangle des textures organiques (Gobat)

Exemple de dénomination : Mésique-Fibrique à mixtes et microagrégats=MFma

STRUCTURE C’est le mode d’assemblage des constituants solides du sol, minéraux et/ou organiques, qui peuvent s’agréger ou non. Différents types peuvent être distingués :

• Absence d’agrégat :

• Présence d’agrégats arrondis :

• Présence d’agrégats à arêtes anguleuses : • Structures formées à partir d’un matériel surtout végétal :

Structure massive (matériau cohérent ; bloc homogène ; éléments noyés dans une masse d’argile)

Structure particulaire (particules libres et individualisées, pas de liaison colloïdale)

Structure grenue (agrégats plus ou moins sphériques) Structure grumeleuse (agrégats irréguliers plus ou moins agglomérés) Structure microgrumeleuse (agrégats grumeuleux inférieurs au millimètre)

Structure lamellaire (orientation horizontale des agrégats) Structure prismatique (orientation verticale ; agrégats allongés) Structure sphénoïde (faces planes à orientation obliques et striées) Structure cubique (faces planes nettes et peu nombreuses ; arêtes de

même grandeur) Structure polyédrique anguleuse (faces planes nombreuses ; arêtes

vives inégales) Structure polyédrique subanguleuse (idem à arêtes émoussées)

Structure fibreuse (résidus organiques bruts, fibreux) Structure feuilletée (résidus organiques issues de feuilles ou d’aiguilles

arrangés horizontalement) Structure coprogène ou granulaire (amas millimétrique globulaires ;

déjections)

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50 100

Annexe n°2

Piézomètres de surface (-55 cm) 2006

-30

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-20

-15

-10

-5

029/12/05 03/01/06 08/01/06 13/01/06 18/01/06 23/01/06 28/01/06 02/02/06

Date

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SISIISIII

Piézomètres de profondeur (-125 cm) 2006

-30

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029/12/05 03/01/06 08/01/06 13/01/06 18/01/06 23/01/06 28/01/06 02/02/06

Date

Prof

onde

ur

SISIISIII

Annexe n°3

Masse des sacs à litière de phragmite

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

18/08/04 26/11/04 06/03/05 14/06/05 22/09/05 31/12/05 10/04/06

SISIISIIISIV

Masse des sacs à litière de carex

30%

40%

50%

60%

70%

80%

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100%

18/08/04 26/11/04 06/03/05 14/06/05 22/09/05 31/12/05 10/04/06

SISIISIIISIV

Annexe n°4

Légende des descriptions de profils pédologiques

Horizon histique MESIQUE

Le taux de fibres diminue

Horizon histique FIBRIQUE


Horizon histique SAPRIQUE


Humus, horizon de surface O avec un lacis de racines

Horizon riche en matière minérale (limons et argiles)

Tâches d’oxydation localisées

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