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Gobat, Jean-Michel
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Gobat, Jean-Michel
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Professeur honoraire
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jean-michel.gobat@unine.ch
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- PublicationAccès libreReview: From multi-scale conceptualization to a classification system for inland groundwater-dependent ecosystems(2012)
; Aquifers provide water, nutrients and energy with various patterns for many aquatic and terrestrial ecosystems. Groundwater-dependent ecosystems (GDEs) are increasingly recognized for their ecological and socio-economic values. The current knowledge of the processes governing the ecohydrological functioning of inland GDEs is reviewed, in order to assess the key drivers constraining their viability. These processes occur both at the watershed and emergence scale. Recharge patterns, geomorphology, internal geometry and geochemistry of aquifers control water availability and nutritive status of groundwater. The interface structure between the groundwater system and the biocenoses may modify the groundwater features by physicochemical or biological processes, for which biocenoses need to adapt. Four major types of aquifer-GDE interface have been described: springs, surface waters, peatlands and terrestrial ecosystems. The ecological roles of groundwater are conditioned by morphological characteristics for spring GDEs, by the hyporheic zone structure for surface waters, by the organic soil structure and volume for peatland GDEs, and by water-table fluctuation and surface floods in terrestrial GDEs. Based on these considerations, an ecohydrological classification system for GDEs is proposed and applied to Central andWestern-Central Europe, as a basis for modeling approaches for GDEs and as a tool for groundwater and landscape management. - PublicationAccès libreDetermination of spatiotemporal variability of tree water uptake using stable isotopes (? 18O, ? 2H) in an alluvial system supplied by a high-altitude watershed, Pfyn forest, Switzerland(2012)
; - PublicationAccès libreDynamique de mise en place des sols en plaine alluviale du Rhône supérieur / Joëlle Farine, Aline Gerber(2007)
; Les zones alluviales sont composées de milieux naturels divers, d’une grande richesse et d’une grande diversité, tant floristique que faunistique. Ces milieux dépendent de l’activité de sédimentation des cours d’eau, qui a pour effet de rajeunir les sols et la végétation. Cette diversité est malheureusement en voie de disparition en Suisse, car 90% des zones alluviales ont déjà disparu, et la dynamique alluviale naturelle a cessé dans 80% des zones restantes. En effet, ces deux cents dernières années ont vu la majorité des rivières être endiguées, et la construction de nombreux ouvrages, comme les barrages hydroélectriques, se faire le long des cours d’eau. Le cours du Rhône supérieur ne fait pas exception. Deux corrections de son cours ont été effectuées depuis 1860. Elles ont eu pour conséquences principales de limiter fortement les crues, et de permettre l’extension des zones agricoles à toute la plaine. Les zones alluviales et les zones de marais ont depuis lors fortement régressé, voire disparu dans la plaine du Rhône. Suite à une rupture des digues en 2000, il a été décidé, au vu de l’état de ces dernières, d’effectuer une troisième correction du fleuve. Elle a pour but, entre autres, de renforcer la sécurité tout en redonnant plus de place au cours d’eau. Cette étude a pour but la description de la mise en place des sols dans la plaine alluviale du Rhône supérieur. Pour ce faire, des sondages à la tarière ont été effectués le long de la plaine sur huit stations, entre Dorénaz (Bas Valais, près de Martigny) et Selkingen (Haut Valais). Leur classification a été effectuée d’après la méthode développée par Bullinger-Weber et Gobat (2006), qui permet de décrire la dynamique de mise en place des sols au niveau d’une station ainsi que la plaine dans son ensemble. Des fosses pédologiques ont ensuite été creusées, afin d’illustrer chaque groupe de sol qui découle de la classification. Des analyses de la matière organique, des analyses granulométriques, ainsi que l’analyse de lames minces ont été effectuées sur les échantillons prélevés dans chaque couche sédimentaire et horizon pédologique des profils. Pour finir, des cartes de la plaine ont été créées à partir d’études cartographiques précédentes (Paulmier, 2004 ; Zanini et al., 2007) ainsi que du plan Napoléon, dessiné en 1802. Les groupes de sols obtenus par classification des sondages y sont représentés. Ces cartes, ainsi que les groupes de sols, permettent de comprendre et de décrire la dynamique de mise en place des sols au niveau des stations, et dans la plaine du Rhône en général. Les résultats des analyses de la matière organique, tout d’abord, ont révélé une grande différence entre les sols des zones où le fleuve est endigué, et les sols des zones alluviales actives encore actuellement ou actives par le passé. Là où le fleuve est endigué, l’activité de la faune du sol est élevée, ce qui se traduit par la maturation, la fragmentation et l’agrégation importante de la matière organique. Elle est clairement encore renforcée lorsque le sol est exploité à des fins agricoles. Ensuite, les résultats de l’analyse granulométrique nous ont permis de décrire la mise en place des sédiments qui forment les sols, et de reconstituer la dynamique alluviale qui est à l’origine de leur dépôt. Il en ressort que la succession des couches sédimentaires, pour certains sols, est le résultat de crues d’intensité moyenne, régulières dans le temps et dans l’espace, et qu’elle est le résultat, pour d’autres sols de la sédimentation forcée effectuée par l’Homme, ou le résultat d’une crue unique de forte intensité. Finalement, l’analyse cartographique ainsi que l’analyse des groupes de sols nous ont permis de proposer une hypothèse de mise en place des sols pour chaque station, ainsi que de vérifier son exactitude. Les zones où le fleuve est endigué, mais dans lesquelles on observe une grande diversité de groupes de sol, s’avèrent être d’anciennes zones alluviales très actives. Il ressort de cette étude que les sols actuels de la plaine du Rhône supérieur sont marqués par les effets de l’endiguement du fleuve et de l’activité agricole encore prépondérante de nos jours. Néanmoins, les sols de la plaine gardent, pour la plupart, la trace de la dynamique alluviale antérieure aux corrections du Rhône. - PublicationAccès libreSoil phosphorus uptake by continuously cropped Lupinus albus: A new microcosm design(2006-12-12)
; ; When grown in soils with sparingly available phosphorus (P), white lupin (Lupinus albus L.) forms special root structures, called cluster roots, which secrete large amounts of organic acids and concomitantly acidify the rhizosphere. Many studies dealing with the understanding of this P acquisition strategy have been performed in short time experiments either in hydroponic cultures or in small microcosm designs with sand or sand:soil mixtures. In the present study, we applied an experimental design which came nearer to the natural field conditions: we performed a one-year experiment on large microcosms containing 7 kg of soil and allowing separation of rhizosphere soil and bulk soil. We planted six successive generations of lupins and analysed P uptake, organic P desorption, phosphatase activities and organic acid concentrations in different soil samples along a spatio-temporal gradient. We compared the rhizosphere soil samples of cluster (RSC) and non-cluster roots (RSNC) as well as the bulk soil (BS) samples. A total shoot biomass of 55.69 +/- 1.51 g (d.w.) y(-1) was produced and P uptake reached 220.59 +/- 5.99 mg y(-1). More P was desorbed from RSC than from RSNC or BS (P < 0.05). RSC and RSNC showed a higher activity of acid and alkaline phosphatases than BS samples and a higher acid phosphatase activity was observed in RSC than in RSNC throughout the one-year experiment. Fumarate was the most abundant organic acid in all rhizosphere soil samples. Citrate was only present in detectable amounts in RSC while malate and fumarate were recovered from both RSC and RSNC. Almost no organic acids could be detected in the BS samples. Our results demonstrated that over a one-year cultivation period in the absence of an external P supply, white lupin was able to acquire phosphate from the soil and that the processes leading to this P uptake took place preferentially in the rhizosphere of cluster roots.