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Influence des facteurs chimiques et climatiques sur la variation du carbone organique dissous dans un sol organique.

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Jeljli, Amal (2021). Influence des facteurs chimiques et climatiques sur la variation du carbone organique dissous dans un sol organique. Mémoire. Québec, Maîtrise en sciences de l'eau, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 54 p.

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Résumé

Au cours des deux dernières décennies, une augmentation répandue des concentrations de carbone organique dissous (COD) dans les eaux de surface, suivie d’un brunissement des eaux, a été observée. Une attention considérable a été accordée aux facteurs derrière cette hausse dans l'eau douce mais certains facteurs tels que la variation climatique restent débattus. Bien que le COD soit transporté à partir du sol, sa variation à long terme dans son milieu de production est peu étudiée. Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur le COD dans l’eau percolant la couche organique d’une forêt boréale. Nos objectifs étaient d'analyser sa variation à long terme et d'évaluer sa réponse aux dépôts acides et aux variations climatiques. Nous nous sommes basés sur des données chimiques et climatiques hebdomadaires durant la période 1994-2018 au bassin versant du lac Clair (région de Québec) et deux modèles ont été estimés : un modèle de régression linéaire multiple et un modèle de régression avec erreurs ARIMA (Reg-ARIMA) qui expliquent respectivement 26 et 41 % de la variance. L’analyse de tendance a montré que le COD a augmenté d’une manière significative dans la percolation de l’humus (32 %). Selon les modèles, cette hausse est reliée à la diminution des niveaux de sulfate qui a dépassé les 80% dans les précipitations, les pluviolessivats et l’humus. Nous avons démontré avec les deux modèles que le COD est également significativement sensible à la température, à la précipitation, à l’apport en COD des pluviolessivats et au pH de la solution d’humus.

Abstract

Over the past two decades, a widespread increase in dissolved organic carbon (DOC) concentrations in surface waters, followed by browning of the waters, have been observed. Considerable attention has been paid to the factors behind this increase in freshwater but some factors such as climate variation remain debated. Although DOC is transported from soil, its long-term variation in its production environment has been rarely studied. In this study, we focused on DOC in the leachate of the humus layer. Our objectives were to analyze its long term variation and assess its response to acid deposition and climatic variations. Based on chemical and climatic weekly data during the period 1994-2018 in the Lake Clair watershed, two models were estimated: a multiple linear regression model and an ARIMA error regression model (Reg-ARIMA) which explained respectively 26 and 41% of the variance. Trend analysis showed that DOC increased significantly in the humus leachate (32%). According to the models, this increase is related to the decrease in sulfate levels which exceeded 80% in precipitation, rainfall and humus. We have shown with both models that DOC is also significantly sensitive to temperature, precipitation, DOC input from rainfall and the pH of humus solution.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Chebana, Fateh
Co-directeurs de mémoire/thèse: El Shaarawi, Abdelhamid; Houle, Daniel
Mots-clés libres: carbone organique dissous; sulfate; sol organique; impact climatique; forêt tempérée; modélisation; dissolved organic carbon; sulfate; organic soil; climatic impact; temperate forest; modeling
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 04 mars 2022 16:40
Dernière modification: 04 mars 2022 16:40
URI: https://espace.inrs.ca/id/eprint/12486

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