Soutenance de thèse de Cyril Benhamou (SAS)



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Le jeudi 15 novembre 2012 à 14h, dans l’amphithéâtre Camille Moule, sur le site Agrocampus Ouest de Rennes, Cyril Benhamou soutient sa thèse intitulée

Le jeudi 15 novembre 2012 à 14h, dans l’amphithéâtre Camille Moule, sur le site Agrocampus Ouest de Rennes, Cyril Benhamou soutient sa thèse intitulée

Modélisation de l'effet des interactions haies-cultures sur les transferts d'eau et d'azote à l'échelle d'un petit bassin versant agricole

Jury :
Nathalie BREDA
Directrice de Recherche, INRA, Nancy Rapporteur
Roger MOUSSA
Directeur de Recherche, INRA, Montpellier Rapporteur
Christian DUPRAZ
Ingénieur de Recherche, INRA, Montpellier Examinateur
Sylvain PAYRAUDEAU
Maître de Conférences, ENGEES, Strasbourg Examinateur
Patrick DURAND
Directeur de Recherche, INRA, Rennes Examinateur
Philippe MEROT
Directeur de Recherche, INRA, Rennes Directeur de thèse
Catherine GRIMALDI
Directrice de Recherche, INRA, Rennes membre invitée
Zahra THOMAS
Maître de Conférences, Agrocampus Ouest membre invitée


Résumé :
Un des effets négatifs de l’intensification de l’agriculture depuis cinquante ans est la pollution des eaux par les nitrates. Cette pollution a des conséquences environnementales, économiques et en termes d’aménités notamment dans le cas de l’eutrophisation. Dans ce contexte, les agro-écosystèmes doivent évoluer par la mise en place de systèmes innovants combinant l’utilisation intensive et la préservation des ressources naturelles. Les zones tampons tels que les réseaux bocagers pourraient être un outil permettant en partie la régulation des flux d’azote vers l’exutoire des bassins versants. La question se pose particulièrement en Bretagne où près de 60 % du linéaire de haies a disparu entre 1960 et 1980.

La question traitée ici est la quantification de l’impact de ces zones tampons à l’échelle du bassin versant pour permettre le choix de stratégies de gestion du paysage permettant de maximiser leurs valeurs apportées. L’hypothèse est que l’effet de la haie peut être variable en fonction de sa position sur le versant. L’originalité de ce travail par rapport aux études précédentes a été de s’intéresser à la position dans le paysage et donc aux relations avec la nappe, aux interactions avec les cultures ou les prairies connexes, ainsi qu’aux modalités d’entretien.

Cette thèse s’est déroulée en deux parties. La première a eu pour objectif d’évaluer l’impact de la haie sur les variations locales d’humidité du sol et sur le fonctionnement hydrologique d’un versant en fonction de sa position. Pour cela un site de mesure a été instrumenté au nord de l’Ille et Vilaine (Bretagne). Ce site a été suivi durant un an entre septembre 2009 et septembre 2010. La seconde a eu pour objectif d’introduire un nouveau module de fonctionnement de la haie dans le modèle spatialisé TNT2 en développant le concept de maille double couvert, qui a permis de prendre en compte de manière fine le réseau bocager d’un bassin versant et ses interactions avec les cultures, ainsi que l’effet de son entretien.

Les résultats expérimentaux montrent que les arbres de la haie se distinguent des autres types de végétation par des prélèvements plus importants dans les couches profondes du sol et que ces prélèvements sont affectés par l’entretien (taille) de la haie. L’apport par remontées capillaires lorsque la nappe est peu profonde tamponne les variations d’humidité du sol à proximité de la haie. La diminution locale d’humidité du sol et l’interception des précipitations par la canopée de la haie semblerait avoir une influence sur les écoulements de nappe lors de la reprise des écoulements.

Le module réalisé lors du travail de modélisation a été testé de manière approfondie et son comportement est globalement conforme aux attentes. Les phénomènes identifiés comme importants par les études de terrain et l’analyse de la littérature sont globalement simulés et leurs variations en fonction des conditions climatiques et topographiques sont cohérentes.

Les résultats de simulation montrent que l’effet de la haie sur le bilan d’eau et d’azote est fonction de sa position sur le bassin versant et du type de culture qui lui est associé. La compétition entre la haie et la culture associée est de plus en plus importante avec l’augmentation de la profondeur de la nappe, dépendant de la position dans le versant. Cette compétition est en partie atténuée par la taille d’entretien. D’autre part, la présence de la haie tend à augmenter la profondeur du toit de la nappe et le déficit en eau du sol. Cela a pour conséquence de réduire la dénitrification et la minéralisation. Les simulations effectuées sur le bassin versant de Kervidy-Naizin, estiment que la présence d’un réseau bocager entraîne une diminution annuelle du débit et des flux d’azote à l’exutoire. A une échelle temporelle plus courte, l’effet de la haie est plus marqué lors de la reprise des écoulements et lors du tarissement de la nappe.
Ainsi ce travail confirme la nécessité de prendre en compte les haies comme une structure en interaction fonctionnelle avec les autres éléments du paysage, avec lesquelles elles forment le complexe du bassin versant.

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Contact : @"+"@"+"";self.close();' onmouseover='window.status="mai"+"lto:"+"@"+"@"+""; return true;' onmouseout='window.status="";return true;'>Monique Delabuis (SAS)