RL 2. Aborder les défis émergents dans notre compréhension des processus impliqués dans les interactions plante-sol-atmosphère

Cette ligne de recherche a pour objectif de mieux comprendre les processus en grande partie inconnus et essentiels à la compréhension et à la modélisation des processus agro-écosystémiques pertinents pour les autres projets, priorités et thèmes scientifiques traités par Eco&Phy. Ces processus sont nouveaux pour notre unité, avec deux focus principaux émergents:

• Quantifier la contribution de la rhizodéposition et de la mortalité racinaire dans le cycle du carbone dans les cultures. Les plantes constituent la principale source de carbone du sol par rhizodéposition et mortalité des racines. Ce carbone alimente les chaînes trophiques, jouant ainsi un rôle clé dans l'écologie des sols. Certains sont confinés, contribuant à la réduction du CO2 atmosphérique. Le carbone du sol contribue également aux propriétés physiques et physico-chimiques des sols, notamment la stabilité structurelle, la rétention d'eau et la rétention des contaminants. Il a été établi que le carbone racinaire est préférentiellement stabilisé dans le sol par rapport au carbone des parties aériennes des plantes. La rhizodéposition à elle seule, représentant 10 à 15% du solde net de la photosynthèse, constitue également un élément important du bilan de carbone des plantes. Alors que l'importance de ces processus est largement reconnue, il manque une vision globale de la régulation de ces flux à l'échelle du système racinaire et du profil du sol. Ce travail est entrepris par Frédéric Rees, chercheur débutant recruté en 2017, qui s'attaquera à ce sujet en entreprenant des expériences et en développant des modèles de plantes à structure fonctionnelle, axés sur le blé, le colza et le maïs.
• Quantifier le rôle des sols agricoles dans les émissions de COV et la formation d'aérosols secondaires - Comme souligné dans le HL4 des travaux récents de l'équipe Eco&Phy, les composés organiques volatils (COV) sont des précurseurs des particules, mais on en sait peu sur la contribution des cultures et pratiques agricoles (épandage du lisier, applications de pesticides) à ces émissions. Ce travail est entrepris par Raluca Ciuraru, une jeune chercheuse recrutée en 2016, qui abordera ce sujet à la fois en analyses de laboratoire et en essais sur le terrain portant sur des sols contenant des déchets organiques et leurs interactions avec l'ozone.

Ces deux sujets bénéficieront de l’expérience d’Eco&Phy en matière de modélisation et de configurations expérimentales et contribueront au RP1, ainsi qu’aux thèmes structurels de l’unité «Changements climatiques et agroécosystèmes : atténuation et adaptation» et «Exposition et effets des contaminants dans les agro-écosystèmes ».