Drivers of soil organic carbon and total nitrogen stocks along a climatic gradient in West Africa.

Abstract

Carbon storage in soil is nowadays a world goal. The present study contributes to achieve this goal. In this study, we measured soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN) content in different land uses in four sites (Liliyo, Tiéningboué, Midebdo and Leo) along a climatic gra-dient in West Africa. We used the Land Degradation Surveillance Framework for data collec-tion. Soil samples were taken, in each site at 0 - 20 cm, 20 - 50 cm, 50 - 80 cm and 80 - 110 cm depth in different land uses. We developed Partial Least Square
regression models to pre-dict SOC, TN and clay concentrations from mid-infrared soil spectra. We then calculated SOC and TN stocks per sampling depth and conducted a path analysis to identify the factors controlling this stock. Our results showed that at landscape level, SOC and TN stocks varied with land uses and SOC and TN stocks was higher in humid sites than semi-humid sites par-ticularly at 0 - 20 cm. Soil clay content remained the principal factor of SOC and TN stocks at along the climatic gradient. At land use and site levels, erosion and fire also effected SOC stock while at regional level, it is annual rainfall that also affected SOC. This study indicated protecting soil clay could be the best option to maintain and improve SOC and TN stocks in West Africa.

Stocker le carbone dans le sol est de nos jours un objectif mondial. Notre étude contribue à l'atteinte de cet objectif. Cette étude a consisté à mesurer la concentration du carbone orga-nique du sol (SOC) et de l'azote (TN) dans différentes utilisations de terre dans quatre sites le long d'un gradient climatique en Afrique de l'Ouest. Nous avons utilisé le cadre de surveil-lance des terres dégradées pour la collecte des données. Les échantillons de sol ont été préle-vés à 0 - 20 cm, 20 - 50 cm, 50 - 80 cm et 80 - 110 cm. Les stocks de SOC et TN ont donc été calculés en utilisant la densité apparente du sol. Nous avons déterminé les facteurs contrô-lant le stock de SOC en utilisant l'analyse des relations structurelles. Nos résultats ont montré que les stocks de SOC et TN varient en fonction des différentes utilisations des terres. Les stocks SOC et TN étaient plus élevés dans les sites humides par rapport aux sites semihumides. L'argile était le principal facteur contrôlant les stocks de SOC et TN. En plus, l'érosion et le feu ont aussi affecté la variabilité du stock SOC. La hauteur des pluies a aussi affecté la variabilité du stock SOC. La protection de l'argile dans le sol semble être une solu-tion pour le maintien et l'augmentation des stocks de SOC et TN.