Les changements dans les régimes pluviométriques mondiaux et la construction de barrages artificiels ont entraîné une altération généralisée des processus hydrologiques dans les écosystèmes riverains. Pendant ce temps, l'intensification des activités agricoles a entraîné une augmentation des apports d'azote (N) et de phosphore (P) dans les écosystèmes riverains associés au fleuve Yangtze. Cependant, on ne sait toujours pas comment les gaz à effet de serre (CO 2 , CH 4 , et n 2 O) répondent à la fois aux altérations hydrologiques et à l'apport de nutriments dans la zone riveraine.

Pour étudier les effets des changements hydrologiques et des apports de nutriments sur les gaz à effet de serre dans la zone riveraine, doctorat étudiant Shi Wenjun, supervisé par le professeur Zhang Quanfa et Ye Chen du Jardin botanique de Wuhan de l'Académie chinoise des sciences, a mené une expérience in situ dans la zone de fluctuation du niveau d'eau du réservoir des Trois Gorges.

Cette expérience a été réalisée à la station de revégétalisation Zhongxian de Chongqing, Chine. Les modifications hydrologiques prescrites (c. inondations continues, inondations périodiques, pas d'inondation) et des expériences d'ajout de nutriments (ajout de N, P plus, N + P addition, et parcelles témoins) ont été établis dans neuf blocs de 15 × 3 m le long du gradient d'élévation.

Les résultats ont révélé que les altérations hydrologiques affectaient de manière significative les émissions de trois gaz à effet de serre. Les inondations continues ont considérablement réduit le CO 2 et n 2 O émissions sur l'ensemble des traitements d'ajout de nutriments, mais considérablement augmenté CH 4 émissions.

L'ajout simultané d'azote et de phosphore a favorisé l'émission de gaz à effet de serre, tandis que l'ajout de phosphore à lui seul réduit considérablement le N 2 flux.

L'analyse de l'approche PCR quantitative (qPCR) a révélé que l'inondation continue réduisait considérablement l'abondance des gènes fonctionnels associés à l'oxydation du CH4, nitrification, et processus de dénitrification, tandis que l'addition de N+P a augmenté les abondances de gènes fonctionnels.

Par conséquent, les altérations hydrologiques et les apports de nutriments affectent principalement les émissions de gaz à effet de serre en modifiant les facteurs environnementaux du sol (conditions redox du sol, teneur en humidité, carbone organique du sol) et l'abondance des gènes fonctionnels associés.

En utilisant le potentiel de réchauffement global largement utilisé (GWP, sur un horizon de 100 ans), cette étude estime que la zone de fluctuation du niveau d'eau du réservoir des Trois Gorges a un PRG net positif. Un traitement continu par inondation pourrait réduire le PRG, tandis que N+P augmentera le GWP.

Cette recherche est d'une grande importance pour clarifier le mécanisme d'émission de gaz à effet de serre des écosystèmes riverains et calculer le bilan carbone de la zone de fluctuation des niveaux d'eau du réservoir des Trois Gorges.

La recherche a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, et la Youth Innovation Promotion Association of CAS.

Les résultats ont été publiés en ligne dans Recherche sur l'eau , intitulé « Effets divergents de l'altération hydrologique et de l'ajout de nutriments sur les émissions de gaz à effet de serre dans la zone de fluctuation du niveau d'eau du réservoir des Trois Gorges, Chine."