Assessing the vegetation history of european chernozems through qualitative near infrared spectroscopy

Résumé En Fr

Chernozems are considered to be typical soils of continental steppe environments. Nonetheless, they exist in many areas in Central Europe, where the climate is convenient for the growth of trees and forest vegetation. Otherwise, these areas of Central Europe have been under intensive human influence since the Neolithic period. The natural conditions of the distribution of chernozems in Central Europe cannot be identified without taking into account relevant palaeoenvironmental data. Qualitative near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was proven to be an innovative method to discover the vegetational origin of soil organic matter (SOM). In our study, we developed a special NIRS reference library for chernozems and soils on loess that is based on two reference groups: soils under grassland and soils under woodland. In order to explore their palaeoenvironmental history in Central Europe, we applied the reference library on a set of 23 sites of European chernozems. We concluded that the majority of the examined chernozems have a grassland past, but some of them had also existed under woodland. The chernozems, which are currently under woodland, have a grassland past. Landscape management is a crucial factor for the pedogenesis of chernozems in Central Europe since the Neolithic. Therefore, it is inappropriate to subscribe the development of these soils just to one scenario or to consider the presence of chernozems as an undoubtable proxy for continuous grassland in the Holocene.

Les chernozems sont réputés comme étant des sols typiques des steppes continentales. Cependant, on en trouve dans de nombreuses régions d’Europe Centrale au climat favorable au développement de la forêt. Par ailleurs, ces mêmes régions sont soumises à d’importantes influences anthropiques depuis le Néolithique. Il n’est donc pas possible de discuter des conditions naturelles de répartition des chernozems sans prendre en compte de manière approfondie des données paléoenvironnementales significatives. La spectrométrie proche infrarouge qualitative (NIRS) s’est révélée être une méthode innovante et robuste pour identifier l’origine végétale de la matière organique des sols (SOM). Dans notre étude, nous avons développé une bibliothèque de référence spécifique pour les chernozems et autres sols développés sur loess, fondée sur deux groupes de référence : les sols sous végétation prairiale et ceux sous végétation arborée. Afin d’identifier leur histoire paléoenvironnementale, nous avons comparé la signature NIRS de 23 chernozems européens à cette base de références. Il en ressort que la SOM de la majorité des chernozems a bien une signature prairiale, mais que certains de ces sols ont évolué sous végétation forestière. Il apparaît également que les chernozems qui sont actuellement recouverts de forêt ont eu dans le passé une histoire prairiale. Il apparaît également que le type d’occupation du sol est un facteur crucial pour la pédogenèse des chernozems depuis le Néolithique. Ainsi, l’évolution de ces sols ne correspond pas à un seul scénario et il n’est pas possible de les considérer comme un témoin indubitable de la présence de steppes pendant l’Holocène.