La compréhension mécaniste de la dynamique et des interactions des cycles de l’azote (N) dans les forêts est devenue plus importante avec l’augmentation des perturbations anthropiques.
La généralisation d’expériences locales sur le terrain à des échelles spatiales plus grandes ou à de futurs scénarios environnementaux de N repose généralement sur la simulation à l’aide de modèles écologiques. Cependant, les applications des modèles statistiques statiques et des modèles dynamiques sont limitées car il manque une description précise de la croissance des plantes et des microbes.
Récemment, une équipe de recherche du Jardin botanique de Wuhan de l’Académie chinoise des sciences a construit un modèle de végétation dynamique, FORCCHN2 version 2.0 (FORCCHN2), basé sur plusieurs processus clés de N plante-sol-microbe. Le modèle a été testé dans une forêt tempérée (Harvard Forest) dans le centre du Massachusetts, aux États-Unis.
Les résultats ont révélé que FORCCHN2 était capable de reproduire les changements temporels de la respiration du sol et des taux de minéralisation de N. L’azote inorganique du sol a changé avec les racines fines, les microbes et la concentration des substrats.
Le pool d’azote inorganique du sol présentait des variations saisonnières régulières au cours d’une année donnée. Au printemps, le pool de N inorganique du sol a changé autour de la valeur initiale en raison du faible taux de minéralisation brute de N et de la faible absorption de N par les arbres. En été, le pool de N inorganique du sol a augmenté parce que le taux de minéralisation brute de N était supérieur à l’absorption de N et aux pertes de N. Ensuite, les pools de N inorganique du sol ont diminué lentement en automne et en hiver.
Ce développement de modèle était une nouvelle étape vers un traitement plus mécaniste du cycle de l’azote terrestre basé sur la dynamique de la biomasse végétale, du substrat du sol et des microbes.
Ce travail a été publié dans Biogéochimie.
Jing Fang et al, Prédire la dynamique de l’azote minéralisé du sol avec la croissance des racines fines et les processus microbiens dans les forêts tempérées, Biogéochimie (2022). DOI : 10.1007/s10533-021-00883-8