Les sols représentent la principale source de protoxyde d’azote (N2O) de gaz à effet de serre atmosphérique et il est nécessaire de mieux limiter le flux global total et la contribution relative des processus de source microbienne. Le but de notre étude était de déterminer la variabilité et le contrôle de l’empreinte isotopique des flux de N2O suite à la fertilisation NH4+ et dominée par la nitrification. Nous avons mené une étude sur un microcosme avec trois sols arables fertilisés avec 0-140 mg de NH4 +-N kg-1. Des fractions de N2O issues de la nitrification et de la dénitrification ont été déterminées dans des expériences parallèles utilisant les techniques de traceur 15N et d’inhibition de l’acétylène ou par comparaison avec des traitements non fertilisés. Les sols ont été incubés pendant 3 à 10 jours à faible humidité (30 à 55% d’espace poreux rempli d’eau) afin d’établir des conditions favorisant la nitrification. Les rapports isotopiques et isotopomères doubles du N2O émis ont été déterminés par analyse spectrométrique de masse de δ18O, de δ15N moyen (δ15Nbulk) et de préférence de site 15N (SP = différence de δ15N entre les positions N centrale et périphérique de la molécule asymétrique de N2O). Le N2O provient principalement de la nitrification (> 80%) dans tous les traitements et la proportion de NH4+ nitrifié qui a été perdue sous forme de N2O se situait entre 0,07 et 0,45 %. δ18O et SP des flux de N2O variaient respectivement de 15 à 28,4‰ et de 13,9 à 29,8‰. Ces plages chevauchaient les signatures isotopiques du N2O provenant de la dénitrification rapportée précédemment. Il y avait une corrélation négative entre SP et δ18O qui est opposée aux tendances signalées en N2O de la dénitrification. La variation des signatures moyennes de 15N de N2O (δ15Nbulk) n’a pas fourni d’informations sur le procédé, apparemment parce qu’un fort changement dans les signatures des précurseurs masquait les effets spécifiques du procédé sur δ15Nbulk. La SP maximale des flux de N2O totaux et des flux de nitrification était proche de la SP de N2O rapportée provenant de la conversion de NH4+ ou de NH2OH par des nitrificateurs autotrophes, ce qui suggère que la SP de près de 30 ‰ est typique de la nitrification autotrophe dans les sols après la fertilisation par NH4+. Les résultats suggèrent que l’empreinte δ18O/ SP du N2O pourrait être utilisée comme nouvel indicateur du processus source dominant des flux de N2O dans les sols.
