Le cycle du Carbone dans l'agrosystème
Le carbone de la matière végétale provient de l'atmosphère : les plantes fixent le CO2 atmosphérique grâce à la photosynthèse, pour produire des composés organiques.
élément | C | O | H | N | K | Ca | P | Mg | S |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% (masse ) | 42 % | 44% | 6% | 2% | 2.5% | 1.3% | 0.4% | 0.4% | 0.4% |
--> Quel est l'élément chimique très présent dans la biomasse végétale qui n'est pas absorbé dans le sol ?
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Le Carbone fixé par photosynthèse a 3 devenirs :
La photosynthèse (1) permet aux végétaux de fixer le CO2 atmosphérique pour produire des composés organiques.
Environ 50% du carbone rejoint l'atmosphère par le biais de la respiration cellulaire des différentes parties des plantes (feuilles, tiges, racines) : c'est la respiration autotrophe (2).
L'autre moitié est assimilée par la biomasse végétale, et à terme, rejoint le sol :
Sous la forme d'exsudats racinaires (3): des composés carbonés émis par les racines dans la rhizosphère, qui sont un substrat important pour les microorganismes rhizosphériques,
Sous la forme de détritus, lorsque la matière végétale meurt.
Dans le sol, ces différents composés carbonés composent la matière organique du sol, qui joue des rôles très importants dans l'écosystème. Au cours du temps, ces matières sont transformées et recyclées, en subissant ce qu'on appelle la décomposition.
Au final, le carbone quittera le sol :
soit vers l'hydrosphère, sous forme de particules arrachées avec l'érosion (4) ou sous forme de Carbone Organique Dissous dans l'eau qui percole à travers le sol, / lessivage (5)
soit pour retourner dans l'atmosphère, sous forme de CO2, après la minéralisation des matières organiques par les organismes hétérotrophes du sol (c'est le devenir majoritaire ; on appelle ce flux de carbone la respiration hétérotrophe (6)).
 Photographie :Tas de fumier avant épandage (Wikipédia) | Dans un agro-écosystème, une partie de la matière végétale est exportée hors de la parcelle lors de la récolte. La partie qui n'est pas exportée reste sur place et alimente donc le sol ; on parle de restitutions. Il peut aussi y avoir des apports exogènes de matières organiques, sous la forme de composts ou de fumier par exemple. |
Remarque :
Le Carbonne organique peut rester plus ou moins longtemps dans le sol : on parle de temps de résidence. Ce temps de résidence dépend de la dynamique de minéralisation des matières organiques : en effet, si certaines molécules carbonées arrivant dans le sol sont minéralisées en quelques heures, d'autres peuvent être plus ou moins stabilisées dans le sol sous l'effet de différents processus, et ainsi résister plus ou moins longtemps à la minéralisation.
Les processus de minéralisation et de stabilisation de la matière organique, qui sont tous les deux vus comme des processus bénéfiques, semblent donc avoir des effets contradictoires... Alors, minéralisation versus stabilisation : faut-il choisir ?
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Auteur : Claire Marsden
Médiatisation : Emilie Alaux, Sarah Clerquin
