Soutenance de thèse de Marine Lacoste (INRA SAS)



thesard.jpg

Le vendredi 30 novembre 2012 à 13h30, dans l’amphithéâtre Camille Moule, sur le site Agrocampus Ouest de Rennes, Marine Lacoste soutient sa thèse intitulée

Le vendredi 30 novembre 2012 à 13h30, dans l’amphithéâtre Camille Moule, sur le site Agrocampus Ouest de Rennes, Marine Lacoste soutient sa thèse intitulée

Modélisation des sols à l'échelle du paysage sous des conditions de changements climatique et de structure du paysage

Jury :
Dan PENNOCK, Professeur, University of Saskatchewan, Canada Rapporteur
Christian VALENTIN, Directeur de Recherche, IRD, Bondy Rapporteur
Dominique ARROUAYS, Ingénieur de Recherche, INRA, Orléans Examinateur
Sylvain CHARPENTIER, Professeur, Agrocampus Ouest, Angers Examinateur
Véronique SOUCHERE, Ingénieure de Recherche, INRA, Grignon Examinateur
Didier MICHOT, Maître de Conférences, Agrocampus Ouest, Rennes Co-encadrant
Valérie VIAUD, Chargée de Recherche, INRA, Rennes Co-encadrant
Christian WALTER, Professeur, Agrocampus Ouest Directeur de thèse


Résumé :

Les sols constituent une ressource essentielle, rendant de nombreux services écosystémiques, mais sont soumis à de nombreuses dégradations (érosion, diminutions des teneurs en carbone organique…). En vue d’une meilleure gestion, des outils prédictifs intégrant différentes propriétés du sol sont nécessaires pour évaluer l’impact des activités humaines et des changements globaux sur les sols.

L’objectif de la thèse est de développer une démarche de modélisation de l’évolution des sols au sein d’un paysage agricole complexe et sur une durée de quelques décennies, en tenant compte d’évolutions d’occupation des sols et de climat. Deux processus ont été considérés : la redistribution des sols (érosion-dépôt) et la dynamique du carbone organique (C).

La zone d’étude considérée est un paysage agricole bocager de 1 000 ha situé au sein de la Zone Atelier Armorique. L’évolution des sols a été modélisée en couplant deux modèles dynamiques spatialement distribués : (i) le modèle LandSoil simule la redistribution des sols par érosion hydrique et aratoire, (ii) le modèle C simule la dynamique du carbone dans la totalité des horizons organo-minéraux, en tenant compte des variations d’épaisseur de sol. Le modèle LandSoil a été calibré pour être utilisé dans le contexte des sols limoneux bretons, à partir de mesures expérimentales disponibles à l’échelle de la parcelle. L’aptitude de LandSoil à modéliser la redistribution des sols aux abords des haies a été évaluée en comparant les résultats de LandSoil à des estimations par le 137Cs. Pour initialiser les entrées sols des deux modèles, des cartographies 3D à haute résolution spatiale (2 m) ont été réalisée par méthodes d’apprentissage. Des simulations de l’évolution des sols ont été réalisées sur la période 2010 – 2100, pour des scénarios croisant des modalités de structure du paysage (occupation du sol et présence de haies) et de climat (climat stationnaire ou changement climatique).

La comparaison des scénarios montre que le facteur majeur d’évolution des sols à l’échelle du paysage est l’occupation des sols, suivi du changement climatique puis de la présence de haies. La redistribution des sols conduit à une perte nette de C à l’échelle du paysage, surtout due à la perte nette de sol hors du système. Tous les paysages modélisés montrent une sensibilité au changement climatique, mais avec des amplitudes variables, les paysages les plus homogènes (absence de haies) et cultivées intensivement étant les plus sensibles.

La méthode de modélisation mise en place permet de simuler dynamiquement l’évolution couplée de la redistribution des sols et de la dynamique du C à l’échelle du paysage, à haute résolution 3D et sur des temps longs. Son amélioration reposera notamment sur le couplage d’autres processus d’évolution des sols et sur son intégration dans des modèles plus globaux.


Contact : Marine Lacoste (INRA SAS)