Comment les plantes influencent-elles l’export de matière dissoute par les rivières ?

Les plantes jouent un rôle majeur dans le cycle de l’eau de notre planète grâce à l’évapotranspiration, par laquelle l’eau est absorbée par les racines et renvoyée dans l’atmosphère. Cependant, l’absorption racinaire ne concerne pas seulement l’eau : lors de cette absorption, des nutriments essentiels à la croissance des plantes sont également prélevés dans l’eau du sol (nitrates, potassium, phosphore, magnésium, silicium…) ; tandis que d’autres éléments, parfois toxiques pour la physiologie des plantes (sodium, aluminium), en sont exclus. Tous ces effets modifient la chimie de l’eau lors de son passage dans la zone racinaire, ce qui influence la chimie des eaux souterraines et des rivières. Nos hypothèses sont que l’intensité de l’absorption racinaire contrôle l’exportation de matière dissoute vers les rivières via (i) le cycle des éléments et (ii) la formation ou la dissolution de phases secondaires.

Afin de tester ces hypothèses, notre approche combine des mesures de différents traceurs géochimiques, dont certains isotopiques, sur différents compartiments (roches, sols, plantes, rivières) de la zone critique sur de petits bassins versants instrumentés ; la quantification de certains paramètres clés du fonctionnement des écosystèmes (biomasse, évapotranspiration), ainsi que leurs variations temporelles à l’aide de LiDAR et de capteurs de flux de sève ; et la modélisation des réactions chimiques (y compris celles liées au cycle des nutriments dans les écosystèmes) dans la zone critique à l’aide de codes de transport réactif tels que CrunchFlow.

Cette question et ces méthodes sont appliquées aux bassins versants méditerranéens montagneux du Mont Lozère, situés dans l’Observatoire Hydrométéorologique Méditerranéen Cévennes-Vivarais (OHMCV), qui fait partie du Réseau Français des Observatoires des Zones Critiques (OZCAR).