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Stand de l'Inra au Salon international de l'agriculture 2015 :  CHANGEMENT CLIMATIQUE , comprendre, s'adapter, innover. © Inra, NICOLAS Bertrand

Changement climatique & agriculture : comprendre, s’adapter, innover

Estimer les émissions de gaz à effet de serre, proposer des pratiques culturales adaptées

Pour réduire les émissions de gaz à effet de serre des sols agricoles, il est nécessaire de proposer des actions visant à atténuer l’ensemble des émissions de GES, y compris par les sols. Comment les conditions pédoclimatiques et les pratiques culturales influencent-elles ces émissions ? Les chercheurs de l’Inra développent des modèles et méthodes expérimentales pour estimer les émissions de GES à des échelles spatiales allant de la « motte de terre » à des petites régions.

Mis à jour le 25/02/2015
Publié le 20/02/2015

Générer une cartographie interactive des flux

Objectif : mesurer les émissions de gaz à effet de serre produites par l’agriculture, que ce soit directement par les cultures ou bien par les apports de produits résiduaires organiques.

L'unité Écologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS) appréhende d’une manière intégrée le fonctionnement des agroécosystèmes et leurs relations avec l’environnement. Les travaux de l’unité se basent sur les concepts de l’écologie fonctionnelle et de l’écotoxicologie, prenant en compte les flux de matière et d’énergie et les fonctions des organismes isolés ou en interaction avec leur milieu. Ils s’organisent ainsi autour de la notion de services écosystémiques, l’écologie fonctionnelle fournissant les bases biophysiques des services fournis par les agroécosystèmes. Ecosys est structurée en quatre pôles disciplinaires (écophysiologie végétale, écotoxicologie, science du sol et bioclimatologie) et cinq axes thématiques (production de biomasse, valorisation des déchets, biodiversité, régulation du climat, régulation de la qualité environnementale).

L’unité gère en particulier les projets ou dispositifs de recherche suivants :

  • Soere Pro : un système d’observation et d’expérimentation de recherches en environnement (Soere) sur les impacts environnementaux du recyclage de produits résiduaires organiques (Pro) sur les écosystèmes cultivés ;
  • un des sites agricoles de l’infrastructure de recherche européenne Icos (pour Integrated Carbon Observation System) dédiée au suivi, sur le long terme (plus de 20 ans), des flux de gaz à effet de serre. Ce  ispositif a pour objet la mesure des flux de carbone en Europe et aux alentours sur différentes composantes : les écosystèmes, l’atmosphère et les océans, et ceci au travers d’un réseau de mesures intégré.

Sur le stand :

  • dispositif de mesure par eddy covariance : il permet de mesurer directement au-dessus du couvert végétal les échanges de CO2 et de vapeur d’eau en continu
  • système de mesure en conditions contrôlées : permet de mesurer l’accumulation de gaz à effet de serre à la suite d’un apport de fertilisant par exemple
  • carte interactive : les données obtenues par les deux précédents systèmes sont ensuite traitées et permettent de générer des cartes d’émissions à différentes échelles.

Caractériser les cycles carbone et azote

Objectif : proposer des pratiques d’exploitation adaptées et pérennes, assurant une gestion raisonnée des ressources du territoire.

L'unité de recherche sur l’Ecosystème prairial (UREP) étudiele fonctionnement de l’écosystème prairial dans un contexte de changement global (climat, utilisation des terres) pour proposer des voies d’adaptation des exploitations. L’Urep possède une expertise internationale dans le domaine de l’écologie prairiale et plus articulièrement sur l’impact du changement climatique, les bilans de gaz à effet de serre (GES), la séquestration de carbone (C), les cycles carbone et azote (N), les interactions plantes-sol (microorganismes) et herbe-animal, ou encore les effets des pratiques de gestion sur la dynamique prairiale.
Comprendre les variables clés du fonctionnement de ces systèmes et les mécanismes de régulation, voire leur résilience, sont des défis importants. La prise en compte du rôle fonctionnel de la diversité dans la réduction des vulnérabilités des prairies aux aléas, ainsi que l’évaluation des services rendus par ces systèmes est un élément incontournable de leur durabilité.

Sur le stand :

  • présentation d’une chambre automatique de mesure des émissions de N2O en prairie.

Des dispositifs d’observation, de la molécule à l’espace

Objectif : bénéficier d’indicateurs du changement climatique et des gaz à effet de serre, grâce à des dispositifs d’observation déployés au coeur même des écosystèmes (sol et végétation), dans l’atmosphère (mesures par avion et grandes tours) et depuis l’espace (satellite).Des dispositifs d’observation, de la molécule à l’espace

L'unité Interactions sol plante atmosphère (ISPA) étudie les interactions entre agriculture et environnement dans les écosystèmes exploités (agricoles, aquacoles, forestiers) et leurs impacts sur l’environnement (sol, eau, biodiversité, gaz à effet de serre). Ispa s’intéresse aux flux et cycles de matière (carbone, azote, phosphore,potassium, eau, particules, contaminants) et d’énergie dans les écosystèmes anthropisés forestiers et agricoles afin d’améliorer la gestion des ressources et laproductivité végétale, en quantité et en qualité, en respectant l’environnement, dans un contexte de changement global. Une partie des recherches de l’UMR Ispa se focalise sur la réponse des écosystèmes agricoles et forestiers aux changements climatiques et événements extrêmes (sécheresse, tempête), en étudiant les flux de carbone et d’eau et le fonctionnement des couverts végétaux. Les échelles spatiales d’analyse vont de l’infiniment petit
(molécule), au global pour l’analyse des impacts. Pour cela, nos travaux s’appuient notamment sur des réseaux d’observations (Icos, Europhen) et des données satellitaires pour suivre la phénologie et les flux d’eau et de CO2 dans les couverts.
Les autres thématiques de l’unité concernent : les cycles biogéochimiques des nutriments en lien avec la fertilité des sols afin d’optimiser l’utilisation des ressources pour produire durablement, les impacts des contaminants métalliques sur la qualité des sols agricoles et des récoltes, la dynamique du vent et des plantes à l’échelle du paysage, l’ancrage racinaire des arbres, et la dispersion atmosphérique de particules biotiques et abiotiques.

Sur le stand :

  • la mesure et l’analyse des gaz à effet de serre (Icos) et l’observation de la phénologie (Europhen)
  • l’observation par satellite du cycle de l’eau dans le sol et la végétation.
Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Environnement et agronomie, Écologie des forêts, prairies et milieux aquatiques
Centre(s) associé(s) :
Versailles-Grignon, Auvergne - Rhône-Alpes, Nouvelle-Aquitaine-Bordeaux