Effet « placette » sur la teneur en éléments dans le bois

Tableau IV: résultats des analyses statistiques pour les facteurs « Période » et « Tissus »

Elément Périodes Tissus

Ca P1 - P3 > P2 V > R > F Na = = Mg P1 > P2 - P3 V > R - F K P1 > P2 > P3 R > V > F Fe P3 > P1 -P2 V > F Al P2 - P3 > P1 = Cl P3 > P1 -P2 R - F > V Si P2 - P3 > P1 R - F > V S P1 > P2 - P3 V > R > F P P1 > P2 - P3 R > F Zn P1 > P2 - P3 = Mn P1 > P2 - P3 R > V - F

P1 : Concentration de l’élément dans la période « 2000-2010 », aubier

P2 : Concentration de l’élément dans la période « 1970-1980 », duramen récent P3 : Concentration de l’élément dans la période « 1930-1940 », duramen ancien F : Concentration de l’élément dans les fibres

R : Concentration de l’élément dans les rayons ligneux V : Concentration de l’élément dans les vaisseaux = : pas de différence significative

Pour certains éléments comme le magnésium et le phosphore, les concentrations dans l’aubier sont significativement supérieures aux concentrations du reste de la carotte. On constate également pour ces éléments que leur concentration est mal mesurée dans les deux périodes du duramen car les concentrations sont proches ou en dessous du seuil de détection de l’EDS. En effet, leur concentration est proche du seuil de détection de l’appareil, les mesures ne sont donc pas fiables. Nous pouvons conclure de cette étude, que nous pourrions restreindre l’analyse de ces deux éléments à une seule période : « 2000-2010 ». Pour le sodium, l’aluminium et le zinc, aucune différence significative n’est observée entre tissus. Nous considérerons la valeur moyenne des trois tissus dans la suite des analyses.

3.3 Effet « placette » sur la teneur en éléments dans le bois

Les tests faits sur l’ensemble des données ont pour but de montrer si un effet « placette » lié au gradient de pH existe et si le signal est maximisé dans l’une ou l’autre des périodes Les résultats détaillés des analyses de variance réalisées avec un modèle linéaire mixte sont présentés en Annexe 5 pages 75 à 79. Seuls les éléments Al, Si, S, K, Ca, Mn (en WDS) ainsi que les rapports Ca/Mn, log(P/Ca) et (Ca+Mg)/(Mn+Al) avaient une distribution normale des résidus et ont été analysés.

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Al

L’effet « placette » n’est pas linéaire, la valeur de la pente du nuage de points n’est pas significativement différente de 0 (p-value = 0,87). On ne peut rien conclure sur l’existence de cet effet. L’effet « période » apparaît significatif avec des valeurs plus fortes dans l’aubier que dans le duramen ancien. L’effet « placette » est différent pour la période « 2000-2010 » comparé aux deux autres périodes.

Si

Pour cet élément, L’effet « placette » n’est pas linéaire, le résultat n’étant pas significatif

(p-value = 0,74). La pente de la droite de régression du nuage de points n’est pas

significativement non nulle. On remarque que l’ordonnée de la droite pour la période « 2000-2010 » est différente de celle de la droite pour la période « 1930-1940 ». On peut donc conclure que les concentrations en silices dans les périodes « 1930-1940 » et « 1970-1980 » sont significativement différentes des concentrations de la période « 2000-2010 ». L’effet « placette » n’est pas différent quelle que soit la période considérée (p-value > 0,1).

S

L’effet linéaire « placette » n’est pas significatif d’un point de vue général (p-value = 0,78), mais il est significatif dans la période « 2000-2010 » (F= 0,0006, p-value=0,0001) par rapport aux deux périodes du duramen récent et ancien. De même, l’ordonnée à l’origine de la droite de la période « 2000-2010 » est significativement différente de celle de la première période (p-value

<0,0001). On peut en conclure que les concentrations en soufre de l’aubier sont

significativement différentes selon la placette dans laquelle se trouve l’arbre.

K

La pente du nuage de points général n’est pas significativement non nulle mais que les ordonnées à l’origine des nuages de points selon la période considérée sont significativement très différentes. L’effet « placette » s’il existe, n’est pas linéaire (p-value = 0,32) tandis que les concentrations en potassium de l’aubier et du duramen récent sont significativement différentes (respectivement p-value < 0,0001 et p-value < 0,01) du duramen ancien, l’effet «période » est donc significative. Par contre l’effet de l’interaction « placette-période » n’est pas significatif

(p-values > 0,1). Quelle que soit la période considérée, la placette n’a pas d’effet sur la

concentration en potassium.

Ca

La pente de la droite de régression générale est cette fois significativement différente de zéro

(F= 0,003, p-value= 0,0001), on peut donc affirmer qu’il existe un effet linéaire « placette »

significatif. Il est également intéressant de savoir dans quelle période, l’effet est le plus important. En étudiant les effets des interactions, on s’aperçoit que pour les deux périodes « 2000-2010 » et « 1970-1980 », il n’y a pas de différence significative avec la période «

1930-39 1940 » (p-value > 0,1). On peut en déduire, que l’effet n’est pas différent en fonction de la zone de la carotte analysée.

Mn

L’effet linéaire « placette » existe et est significatif. En effet, la pente du nuage de points général est significativement non nulle (F = - 0,0004, p-value <0,0001). De plus, l’ordonnée à l’origine pour la période « 2000-2010 » est significativement différente de celle de la droite de régression pour la période « 1930-1940 » (p-value <0,0001). On a donc un effet « période ». Dans le cas du manganèse, l’effet « placette » est différent dans la période 2000-2010 comparé à la période 1930-1940 (F = -0,0006, p-value < 0,0001).

Mg/Mn

L’effet « placette » n’est pas linéaire, en effet, la pente de la droite n’est pas significativement différente de zéro (p-value = 0,34). Par contre, l’effet de la période sur les ordonnées à l’origine des droites de régression est significatif, en effet, pour la période « 2000-2010 » l’ordonnée à l’origine est significativement différente de celle de la période « 1930-1940 » (p-value < 0,0001). L’interaction « placette-période » est significative (p-value = 0,04) pour la période « 2000-2010 ». On a donc un effet placette différent dans les périodes du duramen ancien et récent et dans la période plus récente qu’est l’aubier. Le ratio magnésium sur manganèse n’est certainement pas un bon indicateur du gradient d’acidité entre les placettes.

Ca/Mn

Un effet « placette » linéaire existe et est significatif, la pente de la droite de régression générale est significativement non nulle (F = 0,13, p-value < 0,0001). On détecte également un signal pour la période, les ordonnées à l’origine des deux périodes « 1970-1980 » et « 2000-2010 » sont significativement différentes de celle de la droite de régression pour la période « 1930-1940 » (p-value =0,17 pour la période 2000-2010 et p-value < 0,0001 pour la période

1970-1980). Concernant l’interaction « placette-période », l’effet linéaire existe pour la période

« 2000-2010 » (p-value = 0,1) mais n’est pas très significatif.

Log(P/Ca)

Il existe un effet linéaire de la « placette », la pente du nuage de points est significativement différente de zéro (F = -0,03, p-value= 0,0054). Les ordonnées à l’origine des deux périodes analysées sont elles aussi significativement différentes de la période de référence «

1930-1940 », tandis que l’interaction « placette-période » n’apporte aucune information

supplémentaire, en effet, les deux effets sont non significatifs (p-values > 0,1), l’effet « placette » n’est pas significativement différent quelle que soit la période considérée.

(Ca+Mg)/(Mn+Al)

Les éléments étudiés séparément ou par binôme sont en réalité tous liés. Nous avons cherché à créer un indicateur ayant un sens biologique à partir des données acquises par dendrochimie. Nous savons que dans le sol, le calcium et le magnésium sont deux éléments caractéristiques

40 des sols basiques tandis que le manganèse et l’aluminium indique une acidification du sol. En utilisant le ratio Ca+Mg sur Al+Mn, on peut accentuer la différence entre le milieu acide et le milieu basique. La distribution des données et des résidus de ce rapport est normale, les résultats sont donc acceptables dans notre étude. On constate que l’effet linéaire de la placette est légèrement significatif (F = 0,019, p-value = 0,1), c’est-à-dire que le risque d’erreur n’est pas négligeable. La période a elle aussi un effet sur le nuage de points, en effet, les ordonnées à l’origine des périodes 2000-2010 » et « 1970-1980 » sont significativement différentes de celle de la période de référence (respectivement p-value = 0,0016 et p-value = 0,03). L’interaction « placette-période » n’a quant-à elle pas d’effet significatif sur la distribution générale des données (p-value > 0,1). La placette a un effet linéaire significatif sur les données du rapport Ca+Mg / Al+Mn.

Globalement, on observe que l’effet de la placette est présent pour certains éléments. Les éléments ou ratios d’éléments suivants : Al, Si, S, K, Ca, Mn (en WDS), Ca/Mn, Mg/Mn, P/Mn, log (P/Ca) et (Ca+Mg)/(Al+Mn), pourraient être de bons indicateurs pour notre étude. L’étape suivante est de combiner les différents éléments chimiques mesurés pour créer un indicateur composite robuste de l’acidité du sol. Le but étant de mettre en relation les groupes d’arbres et les caractéristiques des sols.