Aspect quantitatif

La répartition des groupements atomiques atomiques fictifs est donnée dans le Tableau 29.

Pin sur sol calcaire

Pour le groupement atomique fictif CH2O, qui correspond à la cellulose et à 1/3 de la

lignine, la litière perd successivement 25%, 48% et 4,6% (tableau 30). Ce groupement disparaît pour l’essentiel dans les horizons superficiels (passage 1~2 et 2~3) mais très peu ensuite (passage 3~4). Ce qui est aisément décomposable est détruit avant d’arriver dans l’horizon 3. Le reste ne sera attaqué que très lentement.

Le C sec, surtout présent dans la lignine, est initialement (passage 1~2) peu attaqué (perte : 3,6%), puis (passage 2~3) fortement dégradé (perte : 43%). Mais au delà (passage 3~4) ce qui reste est coriace (perte : 6%).

Le CH2, surtout présent dans la lignine, est très attaqué dans les premiers horizons

(47,8% de perte pour 1~2, 61% pour 2~3), mais augmente de 53% pour 3~4, ce qui indique un remaniement important des formes de C :

CH2O CH2 + O

et/ou Csec + H2O CH2+ O

Il y a donc dégradation d’abord de la cellulose et de certaines structures de la lignine, puis une attaque très forte à la fois sur cellulose et lignine. Mais à partir de l’horizon 3, il ne reste qu’un matériau résistant qui n’est susceptible que de remaniements et d’une faible dégradation.

Pin sur sol acide

On retrouve dans les horizons superficiels (passage 1~2) la perte de CH2O (~28%), CH2

(~29%) et C sec (~15%) qui indique l’attaque simultanée de la cellulose et de la lignine. Au dessous, C sec n’est plus attaqué, mais CH2 et CH2O le sont encore. Les structures

aromatiques de la lignine résistent certes, mais les chaines latérales sont nettement dégradées. Chêne sur sol calcaire

On ne dispose que d’un seul passage entre 2 horizons.

TROISIEME PARTIE : RESULTATS & DISCUSSION SUR LES LITIERES

Tableau 29 : Répartition en % des Groupements atomiques fictifs entre la MO restante (horizon sous- jacente) et la fraction disparue

Passage Fraction restante Fraction disparue

horizon horizon (horizon inférieur)

Stations supérieur inférieur CH2O CO CH2 Csec CH2O CO CH2 Csec

Pin 1-2 75,30 - 52,18 96,44 24,70 - 47,82 3,56 sol calcaire 2-3 51,92 - 38,54 56,72 48,08 - 61,46 43,28 aérobie 3-4 95,35 - 153,44 93,82 4,65 - -53,44 6,18 Pin 1-2 72,29 - 71,06 85,09 27,71 - 28,94 14,91 sol acide 2-3 86,75 - 51,74 102,33 13,25 - 48,26 -2,33 aérobie Chêne 1-2 69,68 - 8,58 77,77 30,32 - 91,42 22,23 sol calcaire 2-3 aérobie 3-4 Chêne 0-1 83,66 - 46,78 106,52 16,34 - 53,22 -6,52 sol acide 1-2 78,79 - 148,69 72,16 21,21 - -48,69 27,84 aérobie 2-3 78,47 - 85,00 85,38 21,53 - 15,00 14,62 3-4 Chêne 0-1 82,82 - 76,60 101,24 17,18 - 23,40 -1,24 sol acide 1-2 47,49 - 49,10 45,01 52,51 - 50,90 54,99 anaérobie 2-3 32,36 - 46,22 26,07 67,64 - 53,78 73,93

Tableau 30 : Les Groupements atomiques fictifs et leurs rapports dans la cellulose et la lignine

Formule Ct CH2O CO CH2 Csec CH2O/Ct CO/Ct CH2/Ct Csec/Ct Cx CH2O/Csec CO/Csec CH2/Csec Csec/CH2O

Cellulose (C6H10O5)n 6 5 0 0 1 0,833 - - 0,167 0 5 - - 0,2

Lignine C165H192O53 165 53 0 43 69 0,321 - 0,261 0,418 -0,521 0,768 - 0,623 1,302

Chêne sur sol acide - conditions aérobies

Le passage 0~1 compare des feuilles encore à l’arbre et des feuilles restées quelques temps à la surface du sol. Si le C sec n’est pas dégradé, CH2 perd 53% et CH2O 17 %. Les

structures aromatiques résistent, mais les chaînes latérales de la lignine et la cellulose sont nettement attaquées. Par contre, entre l’horizon superficiel et l’horizon au-dessous (passage 1~2), il y a une nette dégradation de CH2O (perte 21%) et de C sec (perte 27%), avec des

remaniements qui aboutissent à la formation de CH2 (+48%).

Enfin, le passage 2~3 montre une perte significative des trois Groupements atomiques fictifs, (CH2O : 21,5 % ; CH2 :15% et C sec : 14,6 %), ce qui indique une dégradation

simultanée de la cellulose et de la lignine.

Chêne sur sol acide - conditions anaérobies

Dans les feuilles tombées depuis quelques temps à la surface du sol, CH2O et C sec

TROISIEME PARTIE : RESULTATS & DISCUSSION SUR LES LITIERES

moins dégradé (-24% seulement) en conditions anaérobies. Au début, la lignine résiste donc mieux en conditions anaérobies.

Mais, au-delà (passage 1~2 et 2~3), il en va différemment. Les trois Groupements atomiques fictifs perdent chacun plus de 50%, et même plus de 70% pour le Csec. La dégradation est très forte et porte à la fois sur la cellulose et sur la lignine. Ceci est tout à fait en accord avec le Tableau 25 où il apparaît que l’horizon 4 (fraction restante de l’horizon 3) est celle qui contient le moins de C.

Au total, la condition anaérobie est celle qui provoque la plus forte dégradation de la matière végétale initiale, ce qui confirme les résultats de l’étude directe des équations stœchiométriques. Ceci est en accord avec les résultats de BALDY (1997) qui, en étudiant la

décomposition des feuilles en rivière, a montré que la perte de masse des feuilles d’aulne est très rapide et que leur décomposition est presque complète après deux semaines d’immersion. Mais en plus, il apparaît ici que tous les composants de cette matière végétale sont dégradés à peu près simultanément.

3- Conclusion

A partir de l’étude de la composition des litières : un effet essence dans la teneur en MO totale a été observé. Les niveaux supérieurs du chêne sont plus riches en cendres que ceux du pin. Les forts taux de cendres paraissent dûs à des contaminations par la faune du sol.

L’effet milieu se retrouve au niveau du rapport C/N toujours plus faible (donc présence de davantage d’azote) en milieu acide. La formulation de la fraction disparue au cours de la biodégradation de la matière végétale, établie à partir des équations stœchiométriques de l’évolution des litières, montre que :

- la microflore du sol et notamment les mycéliums entraînent un apport de MO fraîche avec enrichissement faible mais particulier en N.

- au final, la fraction de MO fraîche minéralisée est plus importante que la fraction humifiée.

- la simultanéité de l’attaque de la cellulose et de la lignine, même si les deux composés ne sont pas toujours dégradés à la même vitesse ;

- des remaniements biochimiques et l’augmentation de l’aromaticité ; - des modifications de l’état d’oxydation du carbone ;

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