Free access
Issue
Ann. For. Sci.
Volume 50, Number 2, 1993
Page(s) 147 - 157
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:19930203
Ann. For. Sci. 50 (1993) 147-157
DOI: 10.1051/forest:19930203

Fluxes of dissolved mineral elements through a forest ecosystem submitted to extremely high atmospheric pollution inputs (Czech Republic)

E Dambrinea, V Kinkorb, J Jehlickab and D Gelhayea

a  INRA-CRF, Champenoux, 54280 Seichamps, France
b  Geological Institute, Malostranske 19, 11821 Prague, Czech Republic

Abstract - Fluxes of dissolved mineral elements have been monitored in a declining spruce stand in northern Bohemia. This area is subjected to very high atmospheric pollution. Mean annual throughfall pH was 3.15 and monthly mean values as low as 2.6 were recorded. Measurements show deposition values per ha and per year as high as 150 kg S, 60 kg Ca and 12 kg Al as well as a proton input > 5 keq/ha/yr H+. Part of the input was immobilized in the litter layer and the remaining acid load was buffered by Al release in the mineral horizons. High nutrient inputs may explain why no mineral deficiencies have been detected, although tree mortality is extremely high in this area.


Résumé - Flux d'éléments minéraux dans un écosystème forestier hyper-pollué du nord de la Bohème (Réblique tchèque). Les flux d'éléments minéraux en solution dans un peuplement d'épicéa dépérissant du nord de la Bohème ont été mesurés au cours de l'année 1989. Cette région subit une effroyable pollution atmosphérique due à l'exploitation minière et à la combustion de lignite riche en soufre et en cendres dans un bassin industriel voisin ainsi que dans plusieurs centres industriels du sud de l'Allemagne (ex-RDA). Nous avons mesuré des dépôts atmosphériques sous le couvert forestier considérables : respectivement 150 kg de S, 60 kg de Ca, 46 kg de N, 12 kg d'Al par ha et par an. Ces valeurs, environ 5 fois supérieures à celles couramment mesurées dans les peuplements vosgiens, sont attribuables aux émissions importantes de cendres de combustion dont la dissolution neutralise une partie du dépôt acide. Néanmoins, le dépôt atmosphérique acide dépasse 5 keq H+/ha/an avec des pH moyens mensuels dans les pluies sous couvert descendant à 2,6. Curieusement, la vague de mortalité qui dévore ces peuplements (40 000 ha de forêts étaient déclarés morts en 1987), ne s'accompagne pas de symptômes de carences minérales visibles (Mg, Ca ou K) du type de celles généralement observées en France et en Allemagne dans les peuplements d'épicéas dépérissants. Les considérables apports atmosphériques de nutriments mesurés pourraient expliquer ce phénomène. La cause directe des mortalités est attribuée aux effets directs de la pollution atmosphérique (acidité et teneurs en SO2) accentués par les phénomènes climatiques (fortes gelées). En ce sens, les dépérissements observés diffèrent fortement de ceux étudiés en France. Les conséquences à long terme, dans cette région, des dépôts acides et de métaux lourds sur les propriétés des sols, la qualité des eaux, mais aussi sur la santé humaine, sont telles, que l'interruption des émissions est extrêmement souhaitable.


Key words: atmospheric pollution / acidification / forest soils / forest decline / Czech Republic

Mots clés : pollution atmosphérique / acidification / sois forestiers / dépérissement / République tchèque