Impact des pratiques de gestion sur le stockage du Carbone dans le sol des écosystèmes prairiaux PDF Download
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Author: Damien Herfurth
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Languages : en
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Book Description
La rapide augmentation des gaz à effet de serre (GES) dans l'atmosphère - dont le CO2 - due aux activités humaines est considérée comme responsable des changements climatiques en cours et futurs. Les écosystèmes terrestres sont potentiellement des "puits" importants de C et pourraient contribuer à l'atténuation des GES. Les prairies permanentes (steppes, savanes, prairies de montagne, ...) couvrent 40% de la surface terrestre (hors calotte glaciaire) et leurs sols représentent potentiellement un énorme "puits" permettant de stocker du C naturellement (GIEC 2001). Cependant, les processus impliqués et leur régulation restent à préciser. L'objectif de la thèse était d'analyser l'effet des pratiques de pâturage sur le stockage de C dans le sol. Cette analyse a été réalisée à partir de données acquises sur deux dispositifs 'long terme' en prairie permanente (SOERE ACBB) et en s'intéressant aux flux de C entre les différents compartiments de l'agro-écosystème sous différentes intensités de pâturage afin i) d'étudier notre capacité à estimer le stockage de C dans le sol après 10 ans d'application de traitement, en comparant deux méthodes (méthode utilisant des tours à flux et mesure du stock de C du sol) ii) d'apporter des connaissances sur les mécanismes et régulations agissant sur les dynamiques de stockage du C. Les résultats de la comparaison des deux méthodes de mesures testées ont indiqué une séquestration nette de C dans le sol, avec un taux de séquestration moyen mesuré avec les deux méthodes de 2.21 t C ha-1 an-1 et de 2.29 t C ha-1 an-1, sans différence significative entre traitements, mais avec une tendance à une séquestration plus élevée avec la gestion plus intensive. Chaque méthode permet d'accéder à des informations différentes. L'approche avec les tours à flux permet d'identifier des interactions entre le climat et les pratiques de gestion sur les flux de C dans les prairies. Les inventaires de sol ont permis de montrer que le carbone se stocke également dans les couches plus profondes de sol. Alors que les communautés végétales ont évolué sous l'effet des traitements différenciés de pâturage, les mesures ne montrent pas d'évolution des stocks de C totaux ni des matières organiques particulaires. L'analyse des flux de C entre les différents compartiments de l'écosystème, après 7 ans d'application des traitements, montre que les traitements avec une intensité faible ou nulle ont conduit à une réduction des flux de carbone entre les compartiments du continuum de dégradation du C, tandis que les stocks de carbone des racines et des POM ne sont pas affectés par les traitements. Une étude complémentaire conduite pour estimer les productions racinaires indique que la réponse des racines (stocks et production) et des stocks de matières organiques particulaires pourrait être en partie découplée de la réponse du compartiment aérien de la végétation. A l'issue de cette étude, il nous apparaît qu'une approche plus intégrative du fonctionnement de l'écosystème est nécessaire pour accroître notre capacité de prédiction de l'impact des pratiques sur le stockage du C en prairie.
Author: Damien Herfurth
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Languages : en
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Book Description
La rapide augmentation des gaz à effet de serre (GES) dans l'atmosphère - dont le CO2 - due aux activités humaines est considérée comme responsable des changements climatiques en cours et futurs. Les écosystèmes terrestres sont potentiellement des "puits" importants de C et pourraient contribuer à l'atténuation des GES. Les prairies permanentes (steppes, savanes, prairies de montagne, ...) couvrent 40% de la surface terrestre (hors calotte glaciaire) et leurs sols représentent potentiellement un énorme "puits" permettant de stocker du C naturellement (GIEC 2001). Cependant, les processus impliqués et leur régulation restent à préciser. L'objectif de la thèse était d'analyser l'effet des pratiques de pâturage sur le stockage de C dans le sol. Cette analyse a été réalisée à partir de données acquises sur deux dispositifs 'long terme' en prairie permanente (SOERE ACBB) et en s'intéressant aux flux de C entre les différents compartiments de l'agro-écosystème sous différentes intensités de pâturage afin i) d'étudier notre capacité à estimer le stockage de C dans le sol après 10 ans d'application de traitement, en comparant deux méthodes (méthode utilisant des tours à flux et mesure du stock de C du sol) ii) d'apporter des connaissances sur les mécanismes et régulations agissant sur les dynamiques de stockage du C. Les résultats de la comparaison des deux méthodes de mesures testées ont indiqué une séquestration nette de C dans le sol, avec un taux de séquestration moyen mesuré avec les deux méthodes de 2.21 t C ha-1 an-1 et de 2.29 t C ha-1 an-1, sans différence significative entre traitements, mais avec une tendance à une séquestration plus élevée avec la gestion plus intensive. Chaque méthode permet d'accéder à des informations différentes. L'approche avec les tours à flux permet d'identifier des interactions entre le climat et les pratiques de gestion sur les flux de C dans les prairies. Les inventaires de sol ont permis de montrer que le carbone se stocke également dans les couches plus profondes de sol. Alors que les communautés végétales ont évolué sous l'effet des traitements différenciés de pâturage, les mesures ne montrent pas d'évolution des stocks de C totaux ni des matières organiques particulaires. L'analyse des flux de C entre les différents compartiments de l'écosystème, après 7 ans d'application des traitements, montre que les traitements avec une intensité faible ou nulle ont conduit à une réduction des flux de carbone entre les compartiments du continuum de dégradation du C, tandis que les stocks de carbone des racines et des POM ne sont pas affectés par les traitements. Une étude complémentaire conduite pour estimer les productions racinaires indique que la réponse des racines (stocks et production) et des stocks de matières organiques particulaires pourrait être en partie découplée de la réponse du compartiment aérien de la végétation. A l'issue de cette étude, il nous apparaît qu'une approche plus intégrative du fonctionnement de l'écosystème est nécessaire pour accroître notre capacité de prédiction de l'impact des pratiques sur le stockage du C en prairie.
Author: Chevallier, T., Razafimbelo, T., Chapuis-Lardy, L., Brossard, M. (éd.)
Publisher: Food & Agriculture Org.
ISBN: 9251330964
Category : Law
Languages : fr
Pages : 274
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Book Description
Les sols sont une ressource essentielle à préserver pour la production d’aliments, de fibres, de biomasse, pour la filtration de l’eau, la préservation de la biodiversité et le stockage du carbone. En tant que réservoirs de carbone, les sols sont par ailleurs appelés à jouer un rôle primordial dans la lutte contre l’augmentation de la concentration de gaz à effet de serre. Ils sont ainsi au centre des objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies, notamment les ODD 2 « Faim zéro », 13 « Lutte contre le changement climatique », 15 « Vie terrestre », 12 « Consommation et production responsables » ou encore 1 « Pas de pauvreté ». Cet ouvrage présente un état des lieux des sols africains dans toute leur diversité, mais au-delà, il documente les capacités de stockage de carbone selon les types de sols et leurs usages en Afrique. Il propose également des recommandations autour de l’acquisition et de l’interprétation des données, ainsi que des options pour préserver, voire augmenter les stocks de carbone dans les sols. Tous les chercheurs et acteurs du développement impliqués dans les recherches sur le rôle du carbone des sols sont concernés par cette synthèse collective. Fruit d’une collaboration entre chercheurs africains et européens, ce livre insiste sur la nécessité de prendre en compte la grande variété des contextes agricoles et forestiers africains pour améliorer nos connaissances sur les capacités de stockage de carbone des sols et lutter contre le changement climatique.
Author: Klaus Lorenz
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9048132665
Category : Science
Languages : en
Pages : 289
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Book Description
Carbon Sequestration in Forest Ecosystems is a comprehensive book describing the basic processes of carbon dynamics in forest ecosystems, their contribution to carbon sequestration and implications for mitigating abrupt climate change. This book provides the information on processes, factors and causes influencing carbon sequestration in forest ecosystems. Drawing upon most up-to-date references, this book summarizes the current understanding of carbon sequestration processes in forest ecosystems while identifying knowledge gaps for future research, Thus, this book is a valuable knowledge source for students, scientists, forest managers and policy makers.
Author: Gabin Piton
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Dans le contexte actuel du changement climatique et de l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des épisodes climatiques extrêmes, une question centrale pour l'écologie scientifique est de comprendre les répercussions de ces changements sur le fonctionnement des écosystèmes. Les communautés microbiennes du sol contrôlent une grande partie des processus écosystémiques déterminant la circulation de l'énergie et des nutriments. Dans le cadre des agroécosystèmes se pose donc la question de l'influence des pratiques agricoles sur les communautés microbiennes du sol et sur leur aptitude à maintenir le fonctionnement des écosystèmes face au changement climatique. L'intensification écologique de l'agriculture a récemment été proposée comme une approche intégrant les processus écologiques dans la stratégie de gestion des agroécosystèmes, dans l'objectif d'optimiser leur fonctionnement et leur résilience. L'écologie fonctionnelle pourrait répondre à certains des enjeux posés par le changement climatique et l'intensification écologique de l'agriculture.Dans cette thèse, j'ai cherché à mobiliser le cadre conceptuel des traits fonctionnels pour apporter de nouveaux éléments de compréhension de l'influence de différentes modalités d'intensité de gestion d'agroécosystèmes prairiaux (gestion extensive, conventionnelle-intensive et écologiquement-intensive) : 1) sur les caractéristiques fonctionnelles des communautés microbiennes du sol; 2) sur la capacité de ces communautés microbiennes à maintenir le fonctionnement de l'écosystème face à des périodes de stress climatiques (résilience). Dans le cadre de ma thèse, trois expérimentations ont été réalisées en faisant varier le degré de contrôle des facteurs de gestion, le type de stress climatique et la durée de ces stress. S'appuyant sur des agroécosystèmes prairiaux répartis dans trois pays Européens (France, Suisse, Portugal), les résultats des deux premières expérimentations de cette thèse montrent que les communautés microbiennes des sols des prairies écologiquement-intensives disposent d'une plus faible capacité à maintenir les propriétés écosystémiques microbiennes durant les stress (faible résistance) mais disposent d'une meilleure capacité de récupération comparée aux communautés microbiennes des sols en gestion conventionnelle-intensive. Une autre étude montre que la gestion éco-intensive favorise des communautés microbiennes protéolytiques bénéfiques à l'assimilation de l'azote pour les plantes en conditions perturbés. L'étude des traits végétaux suggère que ces effets de la gestion sur la composition des communautés microbiennes et sur leur résilience passe par certains traits, notamment une augmentation de la richesse en phosphore des litières en gestion écologiquement-intensive. En effet ces traits fonctionnels des plantes semblent influencer les traits microbiens, favorisant des communautés microbiennes copiotrophes, caractérisées par un ratio azote:phospore faible de leur biomasse et un faible investissement dans la production d'enzymes extracellulaires, deux traits négatifs pour la résistance au stress mais favorisant une récupération rapide. Ainsi, ces deux expérimentations soulignent l'importance de la gestion des traits des plantes dans le contrôle des traits microbiens et de la résilience des écosystèmes au changement climatique. La troisième expérimentation a cherché à tester spécifiquement les effets d'un épisode de fertilisation minérale sur la résilience des communautés microbiennes à différents stress climatiques. Les résultats montrent que la fertilisation modifie la composition et les traits microbiens avec des répercussions négatives sur la stabilité de l'écosystème face à la sécheresse et à l'inondation.Mobilisant une approche par le concept de trait fonctionnel microbien, ce travail de thèse apporte de nouveaux éléments de compréhension des effets de l'intensité de gestion sur la résilience des écosystèmes prairiaux face aux stress climatiques.
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ISBN: 9782759231485
Category :
Languages : fr
Pages : 231
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Author: Sylvain Pellerin
Publisher: Quae
ISBN: 2759231496
Category : Science
Languages : fr
Pages : 235
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Cet ouvrage fait un état des connaissances sur le stockage de carbone dans les sols et estime le potentiel de stockage additionnel en France métropolitaine. Il recense les pratiques qui permettraient d’accroître la teneur en carbone organique des sols et estime leur coût de mise en œuvre.
Author: Abdraman A. Adoum
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Languages : fr
Pages : 0
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Les sols sont une ressource essentielle à préserver pour la production d'aliments, de fibres, de biomasse, pour la filtration de l'eau, la préservation de la biodiversité et le stockage du carbone. En tant que réservoirs de carbone, les sols sont par ailleurs appelés à jouer un rôle primordial dans la lutte contre l'augmentation de la concentration de gaz à effet de serre. Ils sont ainsi au centre des objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies, notamment les ODD 2 « Faim zéro », 13 « Lutte contre le changement climatique », 15 « Vie terrestre », 12 « Consommation et production responsables » ou encore 1 « Pas de pauvreté ». Cet ouvrage présente un état des lieux des sols africains dans toute leur diversité, mais au-delà, il documente les capacités de stockage de carbone selon les types de sols et leurs usages en Afrique. Il propose également des recommandations autour de l'acquisition et de l'interprétation des données, ainsi que des options pour préserver, voire augmenter les stocks de carbone dans les sols. Tous les chercheurs et acteurs du développement impliqués dans les recherches sur le rôle du carbone des sols sont concernés par cette synthèse collective. Fruit d'une collaboration entre chercheurs africains et européens, ce livre insiste sur la nécessité de prendre en compte la grande variété des contextes agricoles et forestiers africains pour améliorer nos connaissances sur les capacités de stockage de carbone des sols et lutter contre le changement climatique.
Author: Tiphaine Chevallier
Publisher:
ISBN: 9782709928373
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les sols sont une ressource essentielle à préserver pour la production d'aliments, de fibres, de biomasse, pour la filtration de l'eau, la préservation de la biodiversité et le stockage du carbone. En tant que réservoirs de carbone, les sols sont par ailleurs appelés à jouer un rôle primordial dans la lutte contre l'augmentation de la concentration de gaz à effet de serre. Ils sont ainsi au centre des objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies, notamment les ODD 2 « Faim zéro », 13 « Lutte contre le changement climatique », 15 « Vie terrestre », 12 « Consommation et production responsables » ou encore 1 « Pas de pauvreté ». Cet ouvrage présente un état des lieux des sols africains dans toute leur diversité, mais au-delà, il documente les capacités de stockage de carbone selon les types de sols et leurs usages en Afrique. Il propose également des recommandations autour de l'acquisition et de l'interprétation des données, ainsi que des options pour préserver, voire augmenter les stocks de carbone dans les sols. Tous les chercheurs et acteurs du développement impliqués dans les recherches sur le rôle du carbone des sols sont concernés par cette synthèse collective. Fruit d'une collaboration entre chercheurs africains et européens, ce livre insiste sur la nécessité de prendre en compte la grande variété des contextes agricoles et forestiers africains pour améliorer nos connaissances sur les capacités de stockage de carbone des sols et lutter contre le changement climatique.
Author: Thomas Rosset (docteur en écologie).)
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Book Description
Les tourbières sont des zones humides qui ne couvrent que 3% des surfaces émergées mais qui sont très riches en matière organique. A la croisée des cycles du carbone et de l'eau, elles stockeraient près de 20 % du carbone organique des sols de la planète et par conséquent elles sont considérées comme des sources importantes dans le transfert de carbone organique vers les eaux de surface. Dans les bassins versants de montagne, les tourbières ne représentent qu'une faible proportion de la couverture paysagère et sont sujettes à l'influence d'activités anthropiques locales. Jusqu'à présent les conditions climatiques et d'accessibilité des zones montagneuses ont limité les études biogéochimiques dans les tourbières de montagne, mais de récentes avancées technologiques optiques permettent dorénavant de mesurer les concentrations de carbone organique in situ et à haute fréquence dans les ruisseaux drainant ces écosystèmes. Cette thèse a pour objectif de quantifier et d'identifier les mécanismes qui régissent le transfert de matière organique des tourbières vers les eaux de surface dans des bassins versants de montagne faisant l'objet d'activités anthropiques contemporaines. Pour cela deux tourbières situées dans les Pyrénées françaises ont été instrumentées et ont fait l'objet d'un suivi haute fréquence (30 min) sur plus de deux cycles hydrologiques. En premier lieu, ces travaux ont permis d'isoler le contrôle prédominant des crues dans les exports de matière organique des tourbières ainsi que la proportion majoritaire de la forme dissoute du carbone organique (COD) dans les exports. En fonction des cycles hydrologiques, les flux spécifiques de COD des tourbières de montagne sont très variables [16.1 ; 35.9] g.m2.an-1 mais correspondent aux gammes observées pour les tourbières des plaines septentrionales. Ces mêmes flux placent les tourbières comme sources majoritaires de COD (>63%) en tête de bassin versant. Dans un second temps, l'analyse des pics observés sur les séries temporelles de concentration de COD a montré que, contrairement aux exports, la variabilité des concentrations aux exutoires des tourbières n'est pas contrôlée par le débit, mais par la température du sol et les battements de nappe phréatique. Calculés à partir des relevés piézométriques, des temps de récession hydrologiques permettent d'appréhender plus justement ces variabilités dans les modèles de concentration de COD ainsi que d'apprécier l'hétérogénéité hydrologique des tourbières. La troisième phase illustre la difficulté de séparer influence climatique et anthropique dans les exports de carbone organique des tourbières suite à deux évènements anthropiques, intervenus sur les sites d'études pyrénéens : un brulis et une coupe forestière. En complément une revue bibliographique à l'échelle mondiale rapporte cependant des flux de COD 30% plus importants à l'exutoire de tourbières influencées par des pratiques anthropiques. Ces travaux soulignent le besoin de disperser l'instrumentation haute fréquence sur davantage de tourbières afin de déterminer plus justement leur rôle dans le cycle du carbone global. L'ensemble des résultats confirme l'importance des exports de carbone organique dans le bilan carbone des tourbières mais également l'importance des tourbières dans l'hydrochimie des eaux de surface, notamment dans les zones anthropisées.
Author: Raphaêl Guttières
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Languages : fr
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Book Description
Cette thèse a pour but de comprendre le degré de généricité d'un processus biogéochimique lié à la dynamique du carbone, le « Priming Effect » (PE). Ce processus fut initialement étudié dans les sols avant d'être identifié en milieu aquatique. Il peut être défini dans les deux types de milieux comme la modification (augmentation ou diminution) du taux de minéralisation de la matière organique stabilisée par l'adition de matière organique labile. L'objectif du présent travail a été de tester la réponse du PE dans le contexte des changements globaux ainsi que dans celui des pratiques agricoles. Une première expérimentation en sol agricole a testé l'hypothèse énergétique en jouant sur la qualité de la matière organique apportée. Les résultats ont permis de confirmer le rôle central de l'aspect énergétique de l'apport de matière organique dans les sols en démontrant que les résidus végétaux frais induisaient une surminéralisation (PE) du carbone de la matière organique du sol huit fois supérieure à son équivalent pré-décomposé. Dans cette même expérimentation, la réponse du PE à une augmentation de température, une augmentation de la disponibilité en nutriments ainsi qu'à un changement de couverture des sols (couvert agricole vs. couvert forestier) a été testée. Il en ressort un fort effet de la température sur la minéralisation basale des sols, mais pas d'effet sur le PE. Ce dernier semble réagir d'avantage à la disponibilité en énergie ainsi qu'au type de couvert végétal. En parallèle de cette partie terrestre, deux expérimentations aquatiques ont été menées, testant l'impact des changements de stoechiométrie, de température et de disponibilité en matière organique labile sur les interactions entre le compartiment des décomposeurs et celui des producteurs primaires. Peu de résultats sont disponibles à ce jour et aucune conclusion définitive sur la réponse du PE n'est établie pour le moment. Cependant, on a pu mettre en évidence l'importance relative des flux de carbone en provenance des différents compartiments biotiques de nos systèmes. Une importante mixotrophie algale a ainsi été démontrée, nous amenant à reconsidérer le rôle des producteurs primaires dans la partie aquatique de la dynamique du cycle du carbone, et donc leur rôle potentiel dans le PE dans un contexte de réchauffement climatique et d'érosion des surfaces continentales. Des analyses complémentaires sur les échantillons stockés et une approche de modélisation en cours de développement permettront d'identifier les éventuelles singularités du PE en milieu aquatique par rapport au milieu terrestre. Sur son versant terrestre, cette thèse a permis de suggérer une démarche agroécologique de gestion des stocks de carbone dans les sols, ainsi que de mettre en évidence le rôle majeur de l'état de décomposition des résidus végétaux sur l'intensité du PE.
