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Chemical and Biological Gradients along the Damma Glacier Soil Chronosequence, Switzerland

Résumé

Soils are the product of a complex suite of chemical, biological, and physical processes. In spite of the importance of soils for society and for sustaining life on earth, our knowledge of soil formation rates and of the influence of biological activity on mineral weathering and geochemical cycles is still limited. In this paper we provide a description of the Damma Glacier Critical Zone Observatory and present a first synthesis of our multi disciplinary studies of the 150-yr soil chronosequence. The aim of our research was to improve our understanding of ecosystem development on a barren substrate and the early evolution of soils and to evaluate the influence of biological activity on weathering rates. Soil pH, cation exchange capacity, biomass, bacterial and fungal populations, and soil organic matt er show clear gradients related to soil age, in spite of the extreme heterogeneity of the ecosystem. The bulk mineralogy and inorganic geochemistry of the soils, in contrast, are independent of soil age and only in older soils (>100 yr) is incipient weathering observed, mainly as a decreasing content in albite and biotite by coincidental formation of secondary chlorites in the clay fraction. Further, we document the rapid evolution of microbial and plant communities along the chronosequence.

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Proximité ontologique
Concepts associés (33)
Sol (pédologie)
vignette|Le sol recèle un trésor vivant insoupçonné qui représente 50 % de la biodiversité spécifique sur la terre. En région tempérée, chaque mètre carré (sur de profondeur) abrite en moyenne animales (dont un millier d'espèces d'invertébrés constitués de près de 50 % d'acariens) comprenant, en les distinguant par leur taille, la microfaune, la mésofaune et la macrofaune. Une cuillère à café de sol, soit environ un gramme, héberge en moyenne 100 arthropodes, à , des millions de protozoaires et près d'un milliard de cellules bactériennes, issues de plus de 1 million d'espèces.
Fertilité des sols
vignette|Schéma global des composantes de la fertilité des sols. vignette|Le diagramme de Mulder illustre la loi de l'optimum de Liebscher. La fertilité des sols est une notion importante dans les domaines de l'agriculture et de l'agronomie, désignant l'aptitude d'un sol à produire dans les conditions actuelles de culture. Elle est une des composantes de la qualité des sols. Il n'existe pas de définition consensuelle de la fertilité des sols. La valeur scientifique du terme et la possibilité de parvenir à le définir est contestée.
PH du sol
droite|vignette|343x343px| Variation globale du pH du sol. Rouge = sol acide. Jaune = sol neutre. Bleu = sol alcalin. Noir = pas de données. Le pH du sol est une mesure de l'acidité ou de la basicité (alcalinité) d'un sol. Le pH est défini comme le logarithme négatif (base 10) de l'activité des ions hydronium ( ou, plus précisément, ) dans une solution. Dans les sols, il est mesuré dans une boue de sol mélangée à de l'eau (ou une solution saline, telle que 0,01 M CaCl2), et se situe normalement entre 3 et 10, 7 étant neutre.
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