La méthode des carottes séquentielles

III. ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE

Tableau III-1: Matrice de décision illustrant les différentes équations utilisées pour estimer la production (P), la

mortalité (M) et la décomposition (D) racinaire (d’après Fairley et Alexander, 1985).

∆Βmort > ∆Βvivant ∆Βvivant > ∆Βmort

P = ∆Βvivant + ∆Bmort M = ∆Βmort D = 0 P = ∆Βvivant + ∆Bmort M = ∆Βmort D = 0 P = 0 M = -∆Βvivant D = -∆Βvivant - ∆Βmort

P = ∆Βvivant M = 0 D = -∆Bmort P = 0 M = -∆Βvivant D = ∆Bvivant - ∆Βmort

⁻ Equation III-7

Equation III-8 j i i j

Equation III-9

III. ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE

III.3. Production et turnover de racines fines

III.3.5. La méthode des carottes séquentielles

La méthode directe la plus couramment utilisée est celle des carottes séquentielles de sol,

(‘sequential soil coring’ selon la terminologie anglaise) qui est basée sur des changements des

masses de racines vivantes et/ou mortes échantillonnées pendant au moins un an (Nadelhoffer

et al., 1985; Ostertag, 2001). Selon Bakker (1998), la fréquence des prélèvements racinaires

est fonction de la variabilité de la masse racinaire au cours d’une période d’étude. L’existence

d’un pic unimodal pour cette biomasse permet de limiter les prélèvements à quelques périodes

correspondants au maximum et au minimum de biomasse racinaire (Burke et Raynal, 1994 ;

McClaugherty et al., 1982; Vogt et al., 1986). En cas d’absence d’unimodalité,

l’échantillonnage doit être plus fréquent (Persson, 1983). Plusieurs méthodes de prélèvement

de carottes de sol sont en effet utilisées comme la tarière hollandaise et l’extraction des

monolithes.

On peut recenser au minimum trois méthodes de calcul de la production racinaire à partir des

carottes séquentielles. Ces méthodes tiennent compte soit de biomasse seule, soit de la

biomasse et de la nécromasse, soit d’une combinaison de la biomasse, la nécromasse et la

décomposition racinaire :

- La méthode dite de ‘maximum-minimum’ ne tient compte que de la variation saisonnière de

biomasse (Persson, 1983). La production est définie comme la différence entre la valeur

maximale et minimale de biomasse racinaire au cours d’une période d’étude (une année en

général).

Il existe cependant plusieurs variantes de cette méthode, dont celle introduite par Persson

(1978) qui estime la production en sommant toutes les variations positive de biomasse au

cours d’une période d’étude.

- La méthode dite d’équilibre de transfert (balancing transfert): c’est une matrice de décision

qui prend en compte la variation de la biomasse et la nécromasse entre deux dates de mesure

(Tableau III-1, Fairley et Alexander, 1985; Hendricks et al., 2006).

Biomasse

croissance Décroissance

croissance

Nécromasse

décroissance

- La méthode des flux compartimentés (compartment-flow method) consiste à distinguer deux

compartiments (racine vivante et morte) et trois flux (production, mortalité et décomposition)

(Santantonio et Grace, 1987). Cette approche se justifie par le fait que la croissance, la

mortalité et la décomposition de racines fines ont lieu simultanément chez certaines espèces.

Production Mortalité Décomposition

Pj Mj Dj

Ce modèle peut se résumer comme suit :

Soit j un intervalle de temps, défini de i à i+1,

La décomposition Dj de racines qui s’est produite à cet intervalle de temps est :

(

)

e

y

D = 1−

Avec yi la quantité de racines mortes à l’instant i et kj le coefficient de décomposition

Racines

vivantes

Racines

mortes

M

O

S

La production Pj et la mortalité Mj pour l’intervalle de temps j se déduisent de la

décomposition Dj, de la biomasse et la nécromasse racinaire par les équations suivantes :

y y D

M =

− +

x x M

P =

− +

Avec yi et y

, les quantités de racines mortes des mois i et i+1, et xi et xi+1 sont celles de

racines vivantes au cours de la même période.

III.3.5.1. La méthode de carotte de recolonisation

Une autre méthode directe couramment utilisée est la méthode de carottes de recolonisation

‘ingrowth cores method’ qui consiste à prélever les carottes de sol dans les trous rebouchés

sans racines initialement après un prélèvement et à évaluer la production à différents

intervalles de temps (Cuevas et Medina, 1988; Persson, 1983; Steele et al., 1997). Comme

pour les carottes séquentielles, cette méthode s’appuie sur la variation de masse racinaire au

cours du temps.

Deux modes d’installation des carottes de recolonisation sont souvent utilisés (Hendricks et

al., 2006; Neill, 1992). Le premier dit à ‘long terme’ consiste à mettre en place une série de

carottes de recolonisation au début d’une étude, et d’en prélever un certain nombre à un pas de

temps préalablement défini. Le temps de résidence des carottes augmente au cours de l’étude.

Le second dit à ‘court terme’ permet d’installer, au cours du temps, un nombre limité de

carottes de recolonisation et de les prélever selon le pas de temps défini. Dans ce cas, le temps