Bonjour à tous,

Je suis ravie de vous inviter à ma soutenance de thèse intitulée : « Analyse des compromis entre stockage de carbone et émissions d'oxyde nitreux (N₂O) dans les milieux prairiaux ».

La soutenance aura lieu le 22 mai 2024 à 14h (mercredi) sur le campus Agro Paris-Saclay (22 Place de l'Agronomie, 91120 Palaiseau), amphithéâtre C1.0.06 dans le bâtiment C. Il sera également possible d'assister en ligne à la soutenance (un lien pour la visioconférence sera partagé prochainement).

La soutenance se déroulera en anglais.

Le JURY sera composé par:

Rapporteur : Laurent PHILIPPOT, Directeur de recherche, INRAE, Dijon

Rapporteur : Davey JONES, Professeur, Bangor University, UK

Examinatrice : Cornelia RUMPEL, Directrice de Recherche, CNRS, Paris

Examinatrice : Caroline PETITJEAN, Maître de Conférences, AgroParisTech, Nancy

Examinateur : Laurent CANER, Professeur, Poitiers University

Directeur de thèse : Abad CHABBI, Directeur de recherche, INRAE, Lusignan

Résumé de la thèse:

Les sols agricoles contribuent de manière significative aux émissions d'oxyde nitreux (N₂O) dans l'atmosphère. Cependant, prédire et comprendre ces émissions restent difficiles, de même que la relation entre le stockage du carbone organique du sol (COS) et les flux de N₂O. Cette relation est cruciale pour adopter des pratiques de gestion durable des terres.

Cette étude se concentre sur l'impact de différentes pratiques de gestion des prairies sur le stockage du COS et les émissions de N₂O in situ. Les systèmes de gestion étudiés comprennent une rotation continue des cultures (maïs, blé, orge), des prairies temporaires (fétuque élevée, dactyle, ray-grass) avec différents régimes de fertilisation en alternance avec les cultures, et une prairie permanente fertilisée et fauchée. L'objectif est également d'identifier les facteurs qui influencent les émissions de N₂O dans le sol total (bulk) ou dans les fractions des agrégats de taille différente et d'évaluer l'efficacité du modèle CERES-EGC dans la prédiction des émissions de N₂O de ces systèmes de culture et de prairie. Pour ce faire, les données de terrain collectées et les analyses menées en laboratoire sont utilisées pour affiner les paramètres spécifiques au site du modèle, dans le but d'améliorer sa capacité à prédire les émissions de N₂O.

Les résultats mettent en lumière que malgré les fluctuations des stocks de COS engendrées par différentes pratiques de gestion, aucun compromis notable n'a été observé entre le stockage de COS à différentes profondeurs (10 et 30 cm) et les émissions de N₂O. De plus, l'intégration de prairies temporaires dans les rotations culturales a eu un impact positif sur les stocks de COS, mais a simultanément entraîné des émissions accrues de N₂O. Il est intéressant de noter que la composition chimique du COS, les propriétés physiques du sol et l'activité des dénitrifiants semblent jouer un rôle plus prépondérant dans les émissions de N₂O sur site que la teneur en COS et l'abondance des dénitrifiants, soulignant ainsi l'importance des conditions environnementales et de l'activité des dénitrifiants par rapport à leur simple abondance pour influencer les émissions de N₂O au niveau du sol total (bulk). Cependant, bien que les résultats indiquent que les propriétés du sol total et des fractions révèlent des déterminants similaires des émissions de N₂O, les caractéristiques des fractions du sol expliquent mieux la variabilité des émissions de N₂O sur site. Les agrégats de plus grande taille (>2 mm) ont principalement influencé les émissions de N₂O sur site via l'abondance des producteurs de N₂O régulés par la qualité du carbone, tandis que les réducteurs de N₂O étaient régulés par le pH et l'humidité du même agrégat fine. De plus, les agrégats les plus fines ont joué un rôle dans la consommation de N₂O.

Sur le plan de la modélisation, notre utilisation du modèle CERES-EGC a permis de simuler avec succès le N₂O in situ provenant à la fois des prairies temporaires et des systèmes de cultures continues. Cela suggère que les émissions de N₂O des systèmes de cultures et de prairies peuvent être simulées avec précision en utilisant des données collectées sur le terrain. Nous proposons d'affiner les paramètres spécifiques au site du module d'émission de N₂O en se basant sur les propriétés chimiques du sol identifiées comme des facteurs d'émission de N₂O dans des études antérieures, et d'améliorer le modèle en tenant compte de la variabilité du sol à petite échelle. Ces améliorations pourraient considérablement accroître la précision des simulations de N₂O, contribuant ainsi au développement de pratiques de gestion des sols plus efficaces et plus durables.

Mots clés : Oxyde nitreux (N₂O), terres cultivées, prairies, agrégats du sol, qualité du carbone du sol, stock de carbone, lignine, dénitrifiants, CERES-EGC, modélisation