Séquestration du carbone atmosphérique dans la biomasse racinaire de plantations de saules

Le cycle du carbone (C) est, depuis la révolution industrielle, déstabilisé par l’introduction dans l’atmosphère de C autrefois fossilisé. Certaines mesures de mitigation prometteuses impliquent la séquestration accrue du CO2 atmosphérique dans les sols via le développement du réseau racinaire des arbres. Ce projet de recherche visait à : 1) quantifier la biomasse racinaire ligneuse produite annuellement par unité de surface par le Salix miyabeana cultivé en régie intensive à courtes rotations, 2) doser la concentration en C et en N des racines de saule en fonction de leur profondeur et de leur diamètre et 3) déterminer l’influence des propriétés pédoclimatiques du milieu sur la séquestration du carbone organique (Corg) par les racines. Pour y arriver, six souches de saules ont été excavées à partir de huit sites (n=48) et neuf carottes de recolonisation ont été implantées à cinq sites (n=45) pour évaluer la productivité racinaire fine. Les échantillons séchés ont été pesés pour quantifier la biomasse racinaire produite, et ont été analysés pour le C et le N. La productivité en biomasse racinaire ligneuse du saule en plantation pour tout le réseau d'échantillonnage varie de 0,7 – 1,8 Mg/ha/an. La proportion de C dans la biomasse racinaire s’étend de 31,3% à 50,4% et sa variance dans les tissus est expliquée par le diamètre racinaire et par les conditions environnementales des sites de provenance. Les conditions climatiques constituent la principale influence sur la production de biomasse racinaire. La variance de la biomasse racinaire est significativement contrôlée (p :0,004) par la quantité de précipitation de l’été et de l’année qui contrôlent ensemble 83,4 % du r2 ajusté. La précipitation de l’été est inversement liée à la productivité racinaire puisque les protéines expansines des racines sont stimulées par les carences hydriques du sol. La production de racines fines des plantations (1,2 à 2,4 Mg/ha/an) est, elle, plus fortement contrôlée par les conditions pédologiques du site qui expliquent 36,5% de la variance de productivité des racines fines contre 37,5% de la variance expliquée par les facteurs pédoclimatiques. Le P et le N du sol ont des rôles prépondérants sur la production de racines fines. Une disponibilité en P accrue dans le sol stimule la biomasse racinaire fine alors qu’une quantité supérieure de N dans le sol limite la croissance racinaire tout en favorisant la croissance des parties aériennes de la plante. Ce projet a permis d’améliorer notre compréhension des conditions pédologiques et climatiques qui engendrent, au Québec méridional, une productivité et une séquestration en Corg accrue dans le réseau racinaire du saule.

Can a native rodent species limit the invasive potential of a non-native rodent species in tropical agroforest habitats?

BACKGROUND Little is known about native and non-native rodent species interactions in complex tropical agro-ecosystems. We hypothesised that the native non-pest rodent Rattus everetti may be competitively dominant over the invasive pest rodent Rattus tanezumi within agroforests. We tested this experimentally by using pulse removal for three consecutive months to reduce populations of R. everetti in agroforest habitat and assessed over 6-months the response of R. tanezumi and other rodent species. RESULTS Following removal, R. everetti individuals rapidly immigrated into removal sites. At the end of the study period, R. tanezumi were larger and there was a significant shift in their microhabitat use with respect to the use of ground vegetation cover following the perturbation of R. everetti. Irrespective of treatment, R. tanezumi selected microhabitat with less tree canopy cover, indicative of severely disturbed habitat, whereas, R. everetti selected microhabitat with a dense canopy. CONCLUSION Our results suggest that sustained habitat disturbance in agroforests favours R. tanezumi, whilst the regeneration of agroforests towards a more natural state would favour native species and may reduce pest pressure in adjacent crops. In addition, the rapid recolonisation of R. everetti suggests this species would be able to recover from non-target impacts of short-term rodent pest control.

Das Paläolithikum der Magdalenahöhle bei Gerolstein

Die vorliegende Arbeit hat das von 1969 – 1972 ergrabene Inventar der Magdalenahöhle bei Gerolstein unter kritischer Berücksichtigung der Originaldokumentation sowie der stratigraphischen und sedimentologischen Beschreibungen erneut untersucht und v.a. hinsichtlich zweier Arbeitshypothesen überprüft. Daneben fanden jedoch auch die Schmuckobjekte und in kursorischer Weise die Tierknochen Betrachtung. Die Elfenbeinobjekte setzen sich aus elf Fragmenten zusammen, die bereits in zerbrochenem Zustand in die Höhle gelangt sein müssen. Sie sind mit mehreren Linienbündeln verziert, die teilweise aus v- oder zickzack-förmigen Motiven bestehen. Auch gestanzte Punktreihen treten auf. In ihrer Größe und Form sind die Elfenbeinobjekte einzigartig. Lediglich aus der Csákvár-Höhle in Ungarn gibt es vergleichbare Stücke, deren genaue Altersstellung jedoch unklar ist. Daneben kommen in der Magdalenahöhle zwei vollständige durchlochte Hirschgrandeln sowie die Fragmente einer durchlochten Grandel sowie eines durchlochten Wolfzahns vor. Diese tragen teilweise Spuren einer Aufhängung bzw. Befestigung. Der Grund für ihre Niederlegung vor Ort ist indes nicht endgültig zu klären. Die überlieferten Tierknochen besitzen verschiedene Grade von Verfärbung und Erhaltung, lassen sich dadurch jedoch nicht verschiedenen Schichten zuordnen. Neben Modifikationen von Carnivoren, darunter v.a. durch Verdauungsprozesse, sind auch an einigen Exemplaren Schnittspuren festgestellt worden. Eine Bärenphalange aus der Fundschicht b1 eröffnet so die Perspektive, die menschliche Belegung erneut mit der Radiokohlenstoffmethode direkt zu datieren. Der Untere paläolithische Fundhorizont besteht aus relativ unspezifischen Quarzartefakten, die von einer opportunistischen Abschlags- und Werkzeugsgewinnung aus lokalen Schottern zeugen. Für den Oberen paläolithischen Fundhorizont zeigt die Steinartefaktanalyse, dass die Abschläge als Herstellungsreste dünner bifazieller Geräte angesprochen werden können. Während dieser Befund alleine auch im Zusammenhang mit den spätmittelpaläolithischen Blattspitzengruppen gesehen werden kann, sprechen die bereits erwähnten vergesellschafteten Schmuckobjekte, der Nachweis eines Klingenabbaus sowie die fast ausschließliche Verwendung exogenen Rohmaterials für einen jungpaläolithischen Kontext, d.h. für eine Affinität zum Solutréen. Die Steinartefakte der Magdalenahöhle zeugen gleichzeitig von einer sehr mobilen Lebensweise, da lediglich eine Phase des Herstellungsprozesses des bifaziellen Geräts vor Ort stattgefunden hat. Gleichzeitig wurden früher an anderem Ort gewonnene Abschläge mitgebracht und als Werkzeug verwendet. Ebenso wie der Kern selbst wurden Abschläge auch wieder abtransportiert. Insgesamt kann daher eine Rohmaterial konservierende Strategie rekonstruiert werden, in der neben dem Kern als Gerät selbst auch die Abschläge Verwendung finden. Da die Magdalenahöhle als östlicher Niederschlag des Solutréen und als Beleg für das maximale Verbreitungsgebiet dieses Technokomplexes gewertet werden muss, reiht sie sich in eine Reihe von Fundstellen und Argumenten ein, wonach das zentrale Mitteleuropa während des LGM s.l. nicht menschenleer war, sondern in sporadischen Exkursionen begangen wurde. Obwohl sich daran noch keine dauerhafte Wiederbesiedlung anschloss, muss vom Bild einer absoluten Siedlungsleere Abstand genommen werden. Weitere Fundstellen und absolutchronologische Datierungen, u.a. der Magdalenahöhle, könnten in Zukunft zu einem noch besseren Verständnis der menschlichen Anpassungsstragien an kaltzeitliche Umwelten beitragen.

Climate and vegetation changes during the Lateglacial and early–middle Holocene at Lake Ledro (southern Alps, Italy)

Adding to the on-going debate regarding vegetation recolonisation (more particularly the timing) in Europe and climate change since the Lateglacial, this study investigates a long sediment core (LL081) from Lake Ledro (652ma.s.l., southern Alps, Italy). Environmental changes were reconstructed using multiproxy analysis (pollen-based vegetation and climate reconstruction, lake levels, magnetic susceptibility and X-ray fluorescence (XRF) measurements) recorded climate and land-use changes during the Lateglacial and early-middle Holocene. The well-dated and high-resolution pollen record of Lake Ledro is compared with vegetation records from the southern and northern Alps to trace the history of tree species distribution. An altitudedependent progressive time delay of the first continuous occurrence of Abies (fir) and of the Larix (larch) development has been observed since the Lateglacial in the southern Alps. This pattern suggests that the mid-altitude Lake Ledro area was not a refuge and that trees originated from lowlands or hilly areas (e.g. Euganean Hills) in northern Italy. Preboreal oscillations (ca. 11 000 cal BP), Boreal oscillations (ca. 10 200, 9300 cal BP) and the 8.2 kyr cold event suggest a centennial-scale climate forcing in the studied area. Picea (spruce) expansion occurred preferentially around 10 200 and 8200 cal BP in the south-eastern Alps, and therefore reflects the long-lasting cumulative effects of successive boreal and the 8.2 kyr cold event. The extension of Abies is contemporaneous with the 8.2 kyr event, but its development in the southern Alps benefits from the wettest interval 8200-7300 cal BP evidenced in high lake levels, flood activity and pollen-based climate reconstructions. Since ca. 7500 cal BP, a weak signal of pollen-based anthropogenic activities suggest weak human impact. The period between ca. 5700 and ca. 4100 cal BP is considered as a transition period to colder and wetter conditions (particularly during summers) that favoured a dense beech (Fagus) forest development which in return caused a distinctive yew (Taxus) decline.We conclude that climate was the dominant factor controlling vegetation changes and erosion processes during the early and middle Holocene (up to ca. 4100 cal BP).

Orbital changes, variation in solar activity and increased anthropogenic activities: controls on the Holocene flood frequency in the Lake Ledro area, Northern Italy

Adding to the on-going debate regarding vegetation recolonisation (more particularly the timing) in Europe and climate change since the Lateglacial, this study investigates a long sediment core (LL081) from Lake Ledro (652ma.s.l., southern Alps, Italy). Environmental changes were reconstructed using multiproxy analysis (pollen-based vegetation and climate reconstruction, lake levels, magnetic susceptibility and X-ray fluorescence (XRF) measurements) recorded climate and land-use changes during the Lateglacial and early-middle Holocene. The well-dated and high-resolution pollen record of Lake Ledro is compared with vegetation records from the southern and northern Alps to trace the history of tree species distribution. An altitudedependent progressive time delay of the first continuous occurrence of Abies (fir) and of the Larix (larch) development has been observed since the Lateglacial in the southern Alps. This pattern suggests that the mid-altitude Lake Ledro area was not a refuge and that trees originated from lowlands or hilly areas (e.g. Euganean Hills) in northern Italy. Preboreal oscillations (ca. 11 000 cal BP), Boreal oscillations (ca. 10 200, 9300 cal BP) and the 8.2 kyr cold event suggest a centennial-scale climate forcing in the studied area. Picea (spruce) expansion occurred preferentially around 10 200 and 8200 cal BP in the south-eastern Alps, and therefore reflects the long-lasting cumulative effects of successive boreal and the 8.2 kyr cold event. The extension of Abies is contemporaneous with the 8.2 kyr event, but its development in the southern Alps benefits from the wettest interval 8200-7300 cal BP evidenced in high lake levels, flood activity and pollen-based climate reconstructions. Since ca. 7500 cal BP, a weak signal of pollen-based anthropogenic activities suggest weak human impact. The period between ca. 5700 and ca. 4100 cal BP is considered as a transition period to colder and wetter conditions (particularly during summers) that favoured a dense beech (Fagus) forest development which in return caused a distinctive yew (Taxus) decline.We conclude that climate was the dominant factor controlling vegetation changes and erosion processes during the early and middle Holocene (up to ca. 4100 cal BP).

Proportion of bryozoa, isopoda and ostracoda, and bryozoan species richness on the Antarctic continental shelf, slope and abyss

The Antarctic continental slope spans the depths from the shelf break (usually between 500 and 1000 m) to ~3000 m, is very steep, overlain by 'warm' (2-2.5 °C) Circumpolar Deep Water (CDW), and life there is poorly studied. This study investigates whether life on Antarctica's continental slope is essentially an extension of the shelf or the abyssal fauna, a transition zone between these or clearly distinct in its own right. Using data from several cruises to the Weddell Sea and Scotia Sea, including the ANDEEP (ANtarctic benthic DEEP-sea biodiversity, colonisation history and recent community patterns) I-III, BIOPEARL (Biodiversity, Phylogeny, Evolution and Adaptive Radiation of Life in Antarctica) 1 and EASIZ (Ecology of the Antarctic Sea Ice Zone) II cruises as well as current databases (SOMBASE, SCAR-MarBIN), four different taxa were selected (i.e. cheilostome bryozoans, isopod and ostracod crustaceans and echinoid echinoderms) and two areas, the Weddell Sea and the Scotia Sea, to examine faunal composition, richness and affinities. The answer has important ramifications to the link between physical oceanography and ecology, and the potential of the slope to act as a refuge and resupply zone to the shelf during glaciations. Benthic samples were collected using Agassiz trawl, epibenthic sledge and Rauschert sled. By bathymetric definition, these data suggest that despite eurybathy in some of the groups examined and apparent similarity of physical conditions in the Antarctic, the shelf, slope and abyssal faunas were clearly separated in the Weddell Sea. However, no such separation of faunas was apparent in the Scotia Sea (except in echinoids). Using a geomorphological definition of the slope, shelf-slope-abyss similarity only changed significantly in the bryozoans. Our results did not support the presence of a homogenous and unique Antarctic slope fauna despite a high number of species being restricted to the slope. However, it remains the case that there may be a unique Antarctic slope fauna, but the paucity of our samples could not demonstrate this in the Scotia Sea. It is very likely that various ecological and evolutionary factors (such as topography, water-mass and sediment characteristics, input of particulate organic carbon (POC) and glaciological history) drive slope distinctness. Isopods showed greatest species richness at slope depths, whereas bryozoans and ostracods were more speciose at shelf depths; however, significance varied across Weddell Sea and Scotia Sea and depending on bathymetric vs. geomorphological definitions. Whilst the slope may harbour some source populations for localised shelf recolonisation, the absence of many shelf species, genera and even families (in a poorly dispersing taxon) from the continental slope indicate that it was not a universal refuge for Antarctic shelf fauna.