Apports en Nutriments par Dépôts atmosphériques d'Aérosols désertiques aux sols sahéliens (ANDA)

 

L'objectif de ce projet est de quantifier les apports en nutriments d'intérêt pour le fonctionnement des sols, que constituent les dépôts atmosphériques d'aérosols désertiques dans la région sahélienne. L’objectif à plus long terme est l’établissement d'un bilan régional entre les  émissions d’aérosols minéraux depuis les sols sahéliens et les dépôts atmosphériques de poussières transportées afin d'évaluer la possible contribution de l’érosion éolienne aux risques d'appauvrissement des sols. Ce projet cible notamment l’azote et le phosphore qui sont les principaux nutriments limitant la productivité des sols du Sahel et le calcium d’importance pour certains sols dans le sud du Sahel. D’autres éléments (Fe, Al, K, etc…) seront analysés pour tracer les sources des aérosols déposés. Concrètement, il s'agit de mesurer les concentrations de ces nutriments dans les dépôts collectés en région sahélienne en distinguant la fraction bio-disponible de la fraction non-extractible.

Au terme du projet, une quantification des flux annuels des nutriments ciblés et de leur saisonnalité aura été réalisée ainsi qu’une analyse de leur cycle annuel. Il s’agit en particulier de distinguer les apports liés au transport d’aérosols sahariens en saison sèche de la re-déposition plus locale des émissions sahéliennes liées à l’activité convective et efficacement lessivées par les précipitations en saison humide. L’analyse des fractions solubles, insolubles et extractibles donnera des informations sur la disponibilité des différents éléments pour les écosystèmes.
La stratégie de recherche consiste (1) à collecter et rapatrier des échantillons de dépôt et d'aérosols depuis des  stations sahéliennes (2) à mesurer la quantité d’espèces ciblées sur les fractions solubles et insolubles des dépôts en cherchant à distinguer dans cette dernière la fraction bio-disponible de la fraction non bio-disponible.

Le projet s’appuie sur le dispositif de mesures en continu des stations sahéliennes (Niger, Mali, Sénégal) du SNO INDAAF (https://indaaf.obs-mip.fr/). A ces stations sont mesurés en routine depuis 2006 les concentrations de surface en aérosols de taille inférieure à 10 µm (PM10), les flux hebdomadaires de dépôt atmosphérique total et les flux de dépôt humide à l’évènement, ainsi que des variables météorologiques de surface (vitesse et direction du vent, précipitation). Dans le cadre de ce projet, ce dispositif est complété pour réaliser des collectes dédiées d’aérosol et des dépôts dans des conditions adaptées à l’analyse de leur composition chimique (Figure 1). Les collectes sont mises en œuvre par les techniciens africains en charge des mesures en continu, formés par les responsables techniques INDAAF. Les échantillons doivent être collectés pendant une année complète, de façon à renseigner le cycle annuel comprenant typiquement des flux de dépôt secs d'aérosols sahariens transportés en saison sèche au Sahel (octobre-avril) et des flux de dépôt humide d'aérosols sahariens et sahéliens en saison de mousson (mai-septembre).

 

 

 

 

              

Figure 1 : Mise en place d’un collecteur de dépôt total en résine et d’un système de filtration d’eau à la station de Bambey (Centre National de Recherche Agronomique de l’Institut Sénégalais de Recherches Agronomiques, Bambey, Sénégal) pour effectuer des collectes « propres » adaptées aux les analyses chimiques des fractions solubles et insolubles des dépôts.

 

PI : B. Marticorena

Financial support: Programme INSU LEFE-EC2CO

Partners
R. Losno – Institut de Physique du Globe, Paris
C. Galy-Lacaux – Laboratoire d’Aérologie, Toulouse

Production
Présentation sur Poster
Marticorena B., G. Bergametti, S. Chevaillier, A. Féron, C. Galy-Lacaux , C. Gaimoz, E. Journet, R. Losno, C. Mirande-Bret, J. L. Rajot, S. Triquet ; Apports en Nutriments par Dépôts atmosphériques d'Aérosols désertiques aux sols sahéliens, Colloque de Prospective du programme national inter-organismes LEFE (Les Enveloppes Fluides et l’Environnement), Clermont-Ferrand, 28 - 30 mars 2018.