Etude de l'impact de la variabilité climatique et de la pression anthropique liée à l'agriculture sur les émissions de N2O PDF Download
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Author: Laurent Bigaignon
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 210
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Book Description
Le protoxyde d'azote (N2O) est un gaz à effet de serre très puissant qui participe à la destruction de l'ozone stratosphérique et dont la concentration atmosphérique augmente avec l'utilisation d'engrais azotés en agriculture. De nombreux facteurs influencent les processus de production et d'émission de N2O par les sols comme le climat et sa variabilité, le type de sol et son occupation, les activités d'élevage ou agricole et leur intensité. Dans le but d'atténuer l'emballement climatique en réduisant les émissions de N2O, il est nécessaire d'évaluer et de quantifier les effets de ces facteurs à différentes échelles (parcelle/territoire/région). Dans cette optique, mon projet de thèse a pour but d'analyser et de modéliser les émissions de N2O sous différents degrés de pression anthropique et climatique. J'ai poursuivi ce double objectif à travers l'étude de plusieurs sites aux fonctionnements contrastés en termes de climat et de niveau d'anthropisation : deux sites dans le Sud-Ouest de la France, un site en savane Sénégalaise et un site agricole proche du Lac Victoria au Kenya. En m'appuyant sur les données issues des deux sites Sud-Ouest, j'ai mis en place une nouvelle méthodologie pour reconstruire les données manquantes de séries temporelles d'émission journalières de N2O issues de ces sites. Celle-ci combine à la fois la traditionnelle méthode de l'interpolation linéaire avec la méthode des réseaux de neurones. Le niveau des résultats obtenus montre que cette méthodologie pourrait servir de référence à l'avenir. L'analyse des séries complètes montre que les cultures de maïs irrigué possèdent un potentiel élevé d'émissions de N2O et que le travail du sol, la minéralisation de printemps et la fertilisation azotée, lorsqu'ils sont combinés à de la pluie et à de l'irrigation ont un fort potentiel d'émission de N2O dont l'intensité varie en fonction de la couverture végétale. La quantification de l'impact de ces différents facteurs a permis de proposer une méthode d'estimation d'émissions de N2O plus performante que la méthode Tier 1 du GIEC. En région africaine, j'ai étudié les émissions de N2O du site de savane sénégalaise et des sites agricoles au Kenya en m'appuyant sur des mesures et sur le modèle STEP-GENDEC-N2O pour le site de savane. Le contenu en eau du sol s'est révélé être le facteur d'influence le plus important des émissions de N2O à l'échelle de la saison. J'ai mis en place une simulation régionale avec le modèle RegCM-CLM sur un domaine comprenant l'ensemble des sites. Ce travail a mis en avant la complexité de la modélisation des processus biogéochimiques du sol et la difficulté d'utiliser une paramétrisation universelle pour des climats tempérés et tropicaux. Ce travail de thèse a montré l'existence d'interactions complexes entre les principaux facteurs d'influence des émissions de N2O sur les régions étudiées.[...].
Author: Laurent Bigaignon
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Languages : en
Pages : 210
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Book Description
Le protoxyde d'azote (N2O) est un gaz à effet de serre très puissant qui participe à la destruction de l'ozone stratosphérique et dont la concentration atmosphérique augmente avec l'utilisation d'engrais azotés en agriculture. De nombreux facteurs influencent les processus de production et d'émission de N2O par les sols comme le climat et sa variabilité, le type de sol et son occupation, les activités d'élevage ou agricole et leur intensité. Dans le but d'atténuer l'emballement climatique en réduisant les émissions de N2O, il est nécessaire d'évaluer et de quantifier les effets de ces facteurs à différentes échelles (parcelle/territoire/région). Dans cette optique, mon projet de thèse a pour but d'analyser et de modéliser les émissions de N2O sous différents degrés de pression anthropique et climatique. J'ai poursuivi ce double objectif à travers l'étude de plusieurs sites aux fonctionnements contrastés en termes de climat et de niveau d'anthropisation : deux sites dans le Sud-Ouest de la France, un site en savane Sénégalaise et un site agricole proche du Lac Victoria au Kenya. En m'appuyant sur les données issues des deux sites Sud-Ouest, j'ai mis en place une nouvelle méthodologie pour reconstruire les données manquantes de séries temporelles d'émission journalières de N2O issues de ces sites. Celle-ci combine à la fois la traditionnelle méthode de l'interpolation linéaire avec la méthode des réseaux de neurones. Le niveau des résultats obtenus montre que cette méthodologie pourrait servir de référence à l'avenir. L'analyse des séries complètes montre que les cultures de maïs irrigué possèdent un potentiel élevé d'émissions de N2O et que le travail du sol, la minéralisation de printemps et la fertilisation azotée, lorsqu'ils sont combinés à de la pluie et à de l'irrigation ont un fort potentiel d'émission de N2O dont l'intensité varie en fonction de la couverture végétale. La quantification de l'impact de ces différents facteurs a permis de proposer une méthode d'estimation d'émissions de N2O plus performante que la méthode Tier 1 du GIEC. En région africaine, j'ai étudié les émissions de N2O du site de savane sénégalaise et des sites agricoles au Kenya en m'appuyant sur des mesures et sur le modèle STEP-GENDEC-N2O pour le site de savane. Le contenu en eau du sol s'est révélé être le facteur d'influence le plus important des émissions de N2O à l'échelle de la saison. J'ai mis en place une simulation régionale avec le modèle RegCM-CLM sur un domaine comprenant l'ensemble des sites. Ce travail a mis en avant la complexité de la modélisation des processus biogéochimiques du sol et la difficulté d'utiliser une paramétrisation universelle pour des climats tempérés et tropicaux. Ce travail de thèse a montré l'existence d'interactions complexes entre les principaux facteurs d'influence des émissions de N2O sur les régions étudiées.[...].
Author: Amélie Cantarel
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ISBN:
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Languages : en
Pages : 0
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Book Description
En Europe, la prairie occupe près de 40% de la surface agricole utile et fournit un ensemble de services environnementaux et agricoles, tout en constituant un réservoir de diversité végétale et animale. Cet écosystème herbacé, plurispécifique et multifonctionnel est un système biologique complexe qui fait interagir l'atmosphère, la végétation et le sol, via les cycles biogéochimiques, notamment ceux du carbone et de l'azote. Motivées par le maintien des biens et services des prairies face aux changements climatiques et atmosphériques, les recherches actuelles sur l'écosystème prairial s'attachent à étudier l'évolution des processus clés du système prairial (i .e. production, échanges gazeux, changements d'espèce) sous changement climatique complexe. Ce projet de thèse a pour objectif d'étudier in situ les impacts des principales composantes du changement climatique (température de l'air, précipitations, concentration atmosphérique en gaz carbonique) sur des prairies extensives de moyenne montagne. Nous cherchons à mettre en évidence les changements de structure et de fonctionnement de l'écosystème prairial sous l'influence d'un scénario de changement climatique prévu à l'horizon 2080 pour le centre de la France. Ce scénario (ACCACIA A2) prévoit une augmentation de 3.5°C des températures de l'air, une augmentation des concentrations atmosphériques en CO2 de 200 ppm et une réduction des précipitations estivales de 20 %. Nos résultats indiquent qu'à moyen terme (trois ans de traitements expérimentaux) le réchauffement a des effets néfastes sur la production annuelle du couvert végétal. L'effet bénéfique d'une élévation des teneurs en CO2 sur la production aérienne n'apparaît qu'à partir de la troisième année. La richesse spécifique (nombre d'espèces) et les indices de diversité taxonomique n'ont pas montré de variations significatives sous changement climatique. Cependant après trois années de réchauffement, l'abondance des graminées semble être altérée. Contrairement à la production, les traits sont plus affectés par la concentration en CO2 élevée que par le réchauffement. Après trois ans de traitements, des mesures d'échanges gazeux (CO2) à l'échelle du couvert végétal pendant la saison de croissance ont montré un effet négatif du réchauffement sur l'activité photosynthétique du couvert et une acclimatation de la photosynthèse au cours de la saison de croissance sous CO2 élevé. Ces tendances ont aussi été trouvées sur la photosynthèse foliaire d'une des espèces dominantes du couvert (Festuca arundinacea). L'effet négatif direct du réchauffement à l'échelle foliaire semble être associé à une diminution des sucres dans les limbes. L'acclimatation à l'enrichissement enCO2 à l'échelle foliaire, quant à elle, semble être indirectement dépendante du statu hydrique du sol. Notre étude a aussi porté sur l'analyse des échanges gazeux sol-atmosphère d'un des principaux gaz à effet de serre trace des prairies, l'oxyde nitreux (N2O). Malgré une forte variabilité inter- et intra- annuelle, les flux de N2O semblent être favorisés sous réchauffement. L'augmentation de la température affecte aussi positivement les taux de nitrification et leur pool microbien associé (AOB), et les rejets de N2O via dénitrification. De plus, les flux de N2O mesurés aux champs ont montré une corrélation plus forte à la taille des populations microbiennes (nitrifiantes et dénitrifiantes) en traitement réchauffé qu'en traitement témoin. En conclusion, la température semble être le facteur principal dans les réponses de cette prairie aux changements climatiques futurs. De plus, nos résultats suggèrent que le fonctionnement (production, émissions de N2O) des prairies extensives de moyenne montagne est plus vulnérable aux changements climatiques que la structure de la communauté végétale.
Author: Collectif
Publisher: IRD Éditions
ISBN: 2709922207
Category : Nature
Languages : en
Pages : 736
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Book Description
This book has been published by Allenvi (French National Alliance for Environmental Research) to coincide with the 22nd Conference of Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (COP22) in Marrakesh. It is the outcome of work by academic researchers on both sides of the Mediterranean and provides a remarkable scientific review of the mechanisms of climate change and its impacts on the environment, the economy, health and Mediterranean societies. It will also be valuable in developing responses that draw on “scientific evidence” to address the issues of adaptation, resource conservation, solutions and risk prevention. Reflecting the full complexity of the Mediterranean environment, the book is a major scientific contribution to the climate issue, where various scientific considerations converge to break down the boundaries between disciplines.
Author: T. Satyanarayana
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 940072229X
Category : Science
Languages : en
Pages : 827
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Book Description
Microbes and their biosynthetic capabilities have been invaluable in finding solutions for several intractable problems mankind has encountered in maintaining the quality of the environment. They have, for example, been used to positive effect in human and animal health, genetic engineering, environmental protection, and municipal and industrial waste treatment. Microorganisms have enabled feasible and cost-effective responses which would have been impossible via straightforward chemical or physical engineering methods. Microbial technologies have of late been applied to a range of environmental problems, with considerable success. This survey of recent scientific progress in usefully applying microbes to both environmental management and biotechnology is informed by acknowledgement of the polluting effects on the world around us of soil erosion, the unwanted migration of sediments, chemical fertilizers and pesticides, and the improper treatment of human and animal wastes. These harmful phenomena have resulted in serious environmental and social problems around the world, problems which require us to look for solutions elsewhere than in established physical and chemical technologies. Often the answer lies in hybrid applications in which microbial methods are combined with physical and chemical ones. When we remember that these highly effective microorganisms, cultured for a variety of applications, are but a tiny fraction of those to be found in the world around us, we realize the vastness of the untapped and beneficial potential of microorganisms. At present, comprehending the diversity of hitherto uncultured microbes involves the application of metagenomics, with several novel microbial species having been discovered using culture-independent approaches. Edited by recognized leaders in the field, this penetrating assessment of our progress to date in deploying microorganisms to the advantage of environmental management and biotechnology will be widely welcomed.
Author: Bruno Voituriez
Publisher: UNESCO
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 132
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El Nino, caprice of the heavens, scapegoat for every calamity? The general public cannot really understand what is behind the El Nino phenomenon. The book offers a tour of the Earth's climate to understand one of its normal but extreme components.
Author: Robert C. Reid
Publisher:
ISBN:
Category : Gases
Languages : en
Pages : 680
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Author: Rao Y. Surampalli
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119433894
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 696
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Book Description
A comprehensive resource to sustainability and its application to the environmental, industrial, agricultural and food security sectors Sustainability fills a gap in the literature in order to provide an important guide to the fundamental knowledge and practical applications of sustainability in a wide variety of areas. The authors – noted experts who represent a number of sustainability fields – bring together in one comprehensive volume the broad range of topics including basic concepts, impact assessment, environmental and the socio-economic aspects of sustainability. In addition, the book covers applications of sustainability in environmental, industrial, agricultural and food security, as well as carbon cycle and infrastructural aspects. Sustainability addresses the challenges the global community is facing due to population growth, depletion of non-renewable resources of energy, environmental degradation, poverty, excessive generation of wastes and more. Throughout the book the authors discuss the economics, ecological, social, technological and systems perspectives of sustainability. This important resource: • Explores the fundamentals as well as the key concepts of sustainability; • Covers basic concepts, impact assessment, environmental and socio-economic aspects, applications of sustainability in environmental, industrial, agricultural and food security, carbon cycle and infrastructural aspects; • Argues the essentiality of sustainability in ensuring the propitious future of earth systems; and • Authored by experts from a range of various fields related to sustainability. Written for researchers and scientists, students and academics, Sustainability: Fundamentals and Applications is a comprehensive book that covers the basic knowledge of the topic combined with practical applications.
Author: W.G. Kepner
Publisher: Springer
ISBN: 9781402037580
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 614
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Desertification in the Mediterranean Region: a Security Issue 1 2 William G. Kepner & José Luis Rubio 1. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, P.O. Box 93478, Las Vegas, Nevada, USA, 89193-3478 (
[email protected]) 2. Centro de Investigaciones sobre Desertificacion-CIDE, (CSIC, Universitat de Valencia, Generalitat Valenciana),Cami de la Marjal, s/n Apartado Oficial, 46470 Albal, Valencia, Spain (
[email protected]) Security issues related to desertification in the Mediterranean Region were the subject of a special NATO workshop held on 2-5 December 2003 at the Museum of Sciences Principe Felipe in Valencia, Spain. This workshop was organized by the U.S. Environmental Protection Agency (Las Vegas, Nevada, USA), Centre for Desertification Research (Valencia, Spain), and the Desert Research Institute (Reno, Nevada, USA) on behalf of the NATO Science Committee and the NATO Committee on the Challenges of Modern Society (Public Diplomacy Division). Additionally, the European Society for Soil Conservation participated as a collaborating institution. Other participating institutions included the Spanish Ministry of Environment, Generalitat Valencia (Department of Territory and Housing), the Secretariat of the United Nations Convention to Combat Desertification and the City of Art & Sciences of Valencia which hosted the Meeting.
Author: John A. Parrotta
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9400721447
Category : Science
Languages : en
Pages : 639
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Book Description
Exploring a topic of vital and ongoing importance, Traditional Forest Knowledge examines the history, current status and trends in the development and application of traditional forest knowledge by local and indigenous communities worldwide. It considers the interplay between traditional beliefs and practices and formal forest science and interrogates the often uneasy relationship between these different knowledge systems. The contents also highlight efforts to conserve and promote traditional forest management practices that balance the environmental, economic and social objectives of forest management. It places these efforts in the context of recent trends towards the devolution of forest management authority in many parts of the world. The book includes regional chapters covering North America, South America, Africa, Europe, Asia and the Australia-Pacific region. As well as relating the general factors mentioned above to these specific areas, these chapters cover issues of special regional significance, such as the importance of traditional knowledge and practices for food security, economic development and cultural identity. Other chapters examine topics ranging from key policy issues to the significant programs of regional and international organisations, and from research ethics and best practices for scientific study of traditional knowledge to the adaptation of traditional forest knowledge to climate change and globalisation.
Author: International Energy Agency
Publisher: Organization for Economic Co-Operation & Development
ISBN:
Category : Business & Economics
Languages : en
Pages : 720
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Book Description
This 2010 edition of Energy Technology Perspectives examines the extent to which an energy technology revolution is taking place, the key technologies that are emerging, the costs and benefits of these technologies, and policies needed to foster their use. ETP 2010 presents updated scenarios from the present to 2050 that show which new technologies will be most important in key sectors and in different regions of the world. It highlights the importance of finance to achieve change, examines the implications of the scenarios for energy security and looks at how to accelerate the deployment of low-carbon technologies in major developing countries. It presents roadmaps and transition pathways for spurring deployment of the most important clean technologies and for overcoming existing barriers. With extensive data, projections and analysis, Energy Technology Perspectives 2010 provides decision makers with the detailed information and insights needed to accelerate the switch to a more secure, low-carbon energy future.
