Couplages biogéochimiques Fe-P-S-N sous alternance redox : vivianite, NDFO et gouvernance des nutriments
Les cycles C-N-P-S-Fe ne sont pas indépendants : l'alternance redox (humectation/dessiccation, battement de nappe, pratiques hydriques) couple leurs dynamiques, avec le fer comme hub central. Trois couplages majeurs :
- Fe-P — en oxique, le P est adsorbé sur les oxyhydroxydes de Fe(III) ; en anoxique, la ferro-réduction libère Fe(II) et P, qui peuvent précipiter en vivianite (Fe₃(PO₄)₂·8H₂O), pool stable remobilisable par ré-oxydation ;
- N-Fe (NDFO) — en microaérobie, des bactéries oxydent le Fe(II) en couplant à la réduction NO₃⁻ → N₂ (dénitrification alternative, piégeant le Fe en oxyhydroxydes) ;
- S-Fe — en anaérobiose soufreuse, formation de FeS (mackinawite) puis FeS₂ (pyrite), immobilisant S et Fe ; la ré-oxydation relibère SO₄²⁻ et Fe(II).
Mode pompe cyclique : les sols à redox fluctuant (rizières, zones humides saisonnières, ACS, sols drainés) enchaînent ces couplages. Selon le contexte, cela peut fortement accroître la biodisponibilité annuelle du P (jusqu'à la doubler dans certaines rizières ou zones humides — ordre de grandeur conditionnel), stocker S (le N étant au contraire perdu par dénitrification NDFO — sauf la part immobilisée en biomasse), et optimiser la fertilité par recyclage interne (les pertes — dénitrification, lessivage — nécessitant à terme compensation).
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