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382 results on '"Le Bissonnais, Yves"'

51. Grassland and crop trends: role of the European Union Common Agricultural Policy and consequences for runoff and soil erosion

Author: Souchère, Véronique, King, Christine, Dubreuil, Nicolas, Lecomte-Morel, Véronique, Le Bissonnais, Yves, and Chalat, Martine
Published: 2003
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52. Soil microbial diversity in open and closed forest patches along a soil temperature gradient: the importance of root properties for bacterial community coalescence in the rhizosphere

Author: Merino Martin, Luis, Griffiths, R. I., Gweon, Hyun S., Furget-Bretagnon, Clément, Oliver, Anna, Le Bissonnais, Yves, Roumet, Catherine, Stokes, Alexia, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre for Ecology and Hydrology, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3), ProdInra, Archive Ouverte, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], éco ingénierie, root traits, soil aggregate stability, [SDV]Life Sciences [q-bio], phylogenetic clustering, fungi, bacteria
Abstract: The elevational patterns of plant and animal diversity have been extensively described in ecological theory. However, how soil-temperature gradients and spatial heterogeneity of the forest and its associated root, soil and litter properties affect the diversity of soil microbial communities remains unclear. We studied the effects of a soil-temperature gradient and spatial heterogeneity of forests on taxonomic and phylogenetic patterns of bacterial and fungal communities in plant roots, rhizosphere and bulk soil. Soil samples were collected in closed (tree islands) and open (gaps) forest at three altitudes in the French Alps (1400, 1700 and 2000 m). Samples were separated into three fractions: plant roots (at the community level, as roots were not sorted by species), rhizosphere and bulk soil. Bacterial (16S) and fungal (ITS) diversity was determined, along with soil aggregate stability, litter and root traits. Phylogenetic clustering processes were observed for bacterial but not for fungal communities. Forest spatial heterogeneity significantly influenced taxonomic and phylogenetic diversities and divergence (phylogenetic relatedness) for bacterial communities. The soil temperature gradient and forest spatial heterogeneity affected fungal phylogenetic divergence, even though no over-dispersion or clustering processes were found. Soil aggregate stability was a significant factor explaining the bacterial and fungal communities’ structure and was correlated with bacterial taxonomic diversity and fungal divergence. Bacterial communities’ composition was better explained by root traits than in fungal communities, particularly for rhizosphere and root communities. Our findings highlight the importance of root traits describing the taxonomic and phylogenetic diversity of bacterial communities. Conversely, fungal communities did not show clustering processes and the variance of their structure was not significantly explained by the root or litter traits measured. Additionally, our results highlight the importance of spatial heterogeneity of forests to study the soil biodiversity of forests
Published: 2018

53. Understanding past fires to anticipate better land management in the forests of NW Portugal

Author: PASTOR, Amandine, Koopmans, Myke, Ciampalini, Rossano, Le Bissonnais, Yves, Baartman, Jantiene, Follain, Stéphane, Raclot, Damien, Numes, Joao Pedro, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), and Dijon, Institut Agro
Subjects: [SDU] Sciences of the Universe [physics], [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; During the last decades, a large number of fires occurred in Portugal due to its large forest area exacerbated by high fire weather index and due to the plantation of fire prone species such as eucalyptus. A large number of studies show that fires lead to accelerated soil erosion and land degradation. Additionally, heavy ploughing was shown to exacerbate erosion in post fire forest areas. We studied the fire of 2011 to calibrate the erosion model LANDSOIL to evaluate the impact of fires in Maciera, part of the Caramulo region in NW Portugal. For that, land use maps from 2000 to nowadays were classified, the DEM was improved with the inclusion of terraces and about 40 extreme rainfall events were selected to feed the model. Once the model was calibrated, we simulated the impact of the 2011 fire on soil erosion and repeat the same method for 2 previous fires. Finally, we created future land use maps based on narrative scenarios that were developed from socio-economic surveys sent to local researchers. Four types of scenarios were applied: business-as-usual, land productivity, environmental protection and sustainable trade-off scenarios. The impact of different land managements and land uses was then assessed on soil erosion.
Published: 2018

54. Modelling soil erosion under land use and climate change in a vineyard catchment of southern France

Author: Ciampalini, Rossano, PASTOR, Amandine, Huard, Frederic, Follain, Stéphane, Licciardello, Feliciana, Crabit, Armand, Le Bissonnais, Yves, Raclot, Damien, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), UE Agroclim (UE AGROCLIM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Agroclim (AGROCLIM), and Dijon, Institut Agro
Subjects: [SDU] Sciences of the Universe [physics], [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; Vineyards of southern France are important environments for the quality of agricultural production and for the peculiarity of their landscapes. In a changing world, where these environments are experiencing new challenges, land use (LU) and climate change play a central role in hydrological and soil erosion processes. The study area is a 91ha hilly catchment (Roujan), located in the Occitanie region around 25 kilometres from the southern coast, with an average elevation of 102 meters a.s.l.; in the present land coverage configuration, it contains 62% vineyard land cover. Effect of land use and climate changes were modelled by comparing 2050 to present conditions using LandSoil, a model simulating water and tillage sediment redistribution on fine spatial (1-10 metres) and temporal (rainfall event) scales. We tested the climatic impact, simulating on medium terms with: 1) a 20 years climatic historical series (1992-2012) and, 2) a future climatic scenario (2040-2060), as the result of RCM (ALADIN53) on a RCP4.5 CO2 emission configuration. Land use change is accounted for in considering land cover and soil-water conservations techniques evolutions through four different scenarios developed from socio-economic surveys such as: 1) Business-as-usual, following the last decade's LU trend changes (i.e., decreasing of vineyards surface abandoning and or grouping small fields); 2) Productivist (i.e., introducing grape varieties with high productivity, adopting vineyard irrigation, as well as accepting the use of fungicides and pesticides and reducing the grass strips percentage); 3) Environmental protection (i.e., prohibiting pesticides to protect ground waters, creating additional vegetative strips to decrease the erosion and to increase the local biodiversity); 4) Sustainable (i.e., adapting the productivity to local demand and valorising small quality productions with a balanced land-use pattern and architecture). Results show that even in a monitored catchment, where the landscape architecture is preserved from soil loss, interesting differences are observed when land use changes dramatically, as in the proposed LU scenarios, pushing the soil loss balance to very different equilibrium conditions.
Published: 2018

55. Maximizing soil ecosystem services for ecological restoration: plant roots influence runoff and erosion processes

Author: Merino Martin, Luis, Fort, Florian, Del rey Granado, Maria, Rossi, Lorenzo, Mao, Zhun, Boukcim, Hassan, Taugourdeau, Olivier, Plassard, Claude, Fromin, Nathalie, Stokes, Alexia, Roumet, Catherine, Le Bissonnais, Yves, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), University of Cassino and Southern Latium (Italy), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), ProdInra, Archive Ouverte, Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], soil aggregates, Erosion, [SDV]Life Sciences [q-bio], Infiltration, root properties, sediment yield
Abstract: The ecological restoration of degraded and constructed environments has usually aimed at reducing onsite (e.g. decline of soil quality) and off-site effects (e.g. contamination of water downstream) and to avoid irreversible situations were ecological succession is arrested. However, with the recent rise of ecosystem service theory and the attempts to quantify these services, there has been a change in the paradigm of restoration ecology in recent years. Restoration ecology can now benefit from the ecosystem services framework and aim to incorporate the maximization of these ecosystem services into projects. Here, we aimed to study the ecosystem services related to soil processes provided by 12 different species regularly used for restoration in the south of France. We studied the soil characteristics and root traits of these 12 species. Each species was grown from seed in a monoculture in 72 inclined steel boxes (0.7 x 0.7 x 0.3 m) and every monoculture was replicated six times with additional six control (bare soil) boxes. Three replicate boxes were used for soil and root sampling and three were equipped with rhizotrons (PVC windows to observe root growth). Every 4 months, root physical properties were assessed and aggregate stability tests were performed. Additionally, rainfall simulations were performed at two vegetation stages (seedling and mature) and before and after cutting the aerial biomass (to disentangle the effects of above- and belowground biomass and to relate results to root traits). Runoff and sediments were also collected after each natural rainfall event. Results showed that species from the Fabaceae family were more efficient at controlling erosion and increasing infiltration rates compared to members of the Poaceae family. However, no significant effect of species or family was found regarding soil aggregate stability during the study period. Our results suggest that erosion and infiltration processes are influenced by plant biomass and traits in the short term, whilst the development of soil aggregate stability is a longer-term process. Therefore, we suggest that herbaceous species of the Fabaceae family have a major potential for rapidlyimproving soil structure on road embankments compared to Poaceae family. A longer-term experiment is now being performed to study the effects of vegetation on soil aggregate stability
Published: 2018

56. Modelling the impact of land use and climate change on soil erosion in a Mediterranean vineyard of southern France

Author: Ciampalini, Rossano, Pastor, A, F, Huard, Follain, Stéphane, Licciardello, F., Crabit, Armand, Le Bissonnais, Yves, Raclot, Damien, and EL Mjiyad, Noureddine
Subjects: [SDE] Environmental Sciences
Published: 2018

57. Tropical forest structure and understorey determine subsurface flow through biopores formed by plant roots

Author: Nespoulous, Jérôme, primary, Merino-Martín, Luis, additional, Monnier, Yogan, additional, Bouchet, Diane C., additional, Ramel, Merlin, additional, Dombey, Rodolphe, additional, Viennois, Gaelle, additional, Mao, Zhun, additional, Zhang, Jiao-Lin, additional, Cao, Kun-Fang, additional, Le Bissonnais, Yves, additional, Sidle, Roy C., additional, and Stokes, Alexia, additional
Published: 2019
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58. Sols artificialisés et processus d'artificialisation des sols : déterminants, impacts et leviers d'action. Résumé

Author: Bechet, Béatrice, Le Bissonnais, Yves, Ruas, Anne, Desrousseaux, Maylis, Schmitt, Bertrand, Institut de Recherche en Sciences et Techniques de la Ville - FR 2488 (IRSTV), Université de La Rochelle (ULR)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Nantes (UN)-École nationale supérieure d'architecture de Nantes (ENSA Nantes)-Université d'Angers (UA), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Laboratoire Instrumentation, Simulation et Informatique Scientifique (IFSTTAR/COSYS/LISIS), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Communauté Université Paris-Est, Délégation à l'Expertise scientifique collective, à la Prospective et aux Etudes (UAR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), INRA, ESCo Artificialisation des sols, Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-EC. ARCHIT. NANTES-Université d'Angers (UA)-Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Communauté Université Paris-Est-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), and Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-École nationale supérieure d'architecture de Nantes (ENSA Nantes)-La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Processus, Politique et actions, [SHS.STAT]Humanities and Social Sciences/Methods and statistics, Impacts, Artificialisation des sols, Urbanisation, [SDV.SA.AEP]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Agriculture, economy and politics, France, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, Mesures, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, Déterminants
Published: 2017

59. The effect of four calcium‐based amendments on soil aggregate stability of two sandy topsoils

Author: Vargas, Gabriela, primary, Verdejo, José, additional, Rivera, Adrian, additional, Suárez, Domingo, additional, Youlton, Cristian, additional, Celis-Diez, Juan L., additional, Le Bissonnais, Yves, additional, Dovletyarova, Elvira A., additional, and Neaman, Alexander, additional
Published: 2018
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60. Trait-based approach for agroecology: contribution of service crop root traits to explain soil aggregate stability in vineyards

Author: Garcia, Léo, primary, Damour, Gaëlle, additional, Gary, Christian, additional, Follain, Stéphane, additional, Le Bissonnais, Yves, additional, and Metay, Aurélie, additional
Published: 2018
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61. Combining field monitoring and aerial imagery to evaluate the role of gully erosion in a Mediterranean catchment (Tunisia)

Author: Ben Slimane, Abir, primary, Raclot, Damien, additional, Rebai, Houda, additional, Le Bissonnais, Yves, additional, Planchon, Olivier, additional, and Bouksila, Fethi, additional
Published: 2018
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62. Mapping erosion risk for cultivated soil in France

Author: Le Bissonnais, Yves, Montier, Cécile, Jamagne, Marcel, Daroussin, Joël, and King, Dominique
Published: 2002
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63. Sediment yield assessment in the Upper Wadi Kebir catchment, Kébir Rhumel River, Northeast of Algeria (1973-2006)

Author: Tourki, Mahmoud, Khanchoul, Kamel, Le Bissonnais, Yves, and Belala, Fahima
Subjects: Erosion- Cachement- Sediment- Upper Kebir Wadi-Kebir Rhumel
Abstract: The present work represents an assessment of suspended sediment yield from the Upper Kebir Wadi catchment (1068 km2) over 33 years (from 1973 to 2006). Long-term of annual suspended sediment loads are estimated using non-linear power model, developed on mean discharge class technique as sediment rating curves. The results show that the mean annual sediment yield is equal to 884 T km-2 yr-1 during the study period. Moreover, the long term variability analysis of sediment load seems to be very high from year to year depending on climatic conditions. Most sediment loads are transported during the winter season, which represents 56% of the total sediment load. The understanding of sediment transport relationships gained from this study should provide a good starting point for managers and policy makers to begin addressing sediment issues within the catchment.Keywords: Erosion- Cachement- Sediment- Upper Kebir Wadi-Kebir Rhumel
Published: 2017

64. Spatial-temporal changes of urban and peri-urban soil land-use: A state-of-the-art on measurement, drivers and effects of soil artificialisation

Author: Desrousseaux, Maylis, Le Bissonnais, Yves, Bechet, Béatrice, Ruas, Anne, Schmitt, Bertrand, Delolme, Cécile, Cornu, Sophie, Keller, Catherine, Christophe, Schwartz, Vidal Beaudet, Laure, Unité associée INRA/Institut National Agronomique Paris-Grignon de science du sol, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Eau et Environnement (GERS-LEE ), Université Gustave Eiffel, Département Composants et Systèmes (COSYS), Université Paris-Est (UPE), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Sols et Environnement (LSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Sciences Agronomiques Appliquées à l'Horticulture (SAGAH), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National d'Horticulture, and Beaussier, Catherine
Subjects: [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2017

65. Volet 'écosystèmes agricoles' de l’Evaluation Française des Ecosystèmes et des Services Ecosystémiques

Author: Therond, Olivier, Tichit, Muriel, Tibi, Anaïs, Accatino, Francesco, Biju-Duval, Luc, Bockstaller, Christian, Bohan, David, Bonaudo, Thierry, Boval, Maryline, Cahuzac, Eric, Casellas, Eric, Chauvel, Bruno, Choler, Philippe, Constantin, Julie, Cousin, Isabelle, Daroussin, Joël, David, Maia, Delacote, Philippe, Derocles, Stéphane, De Sousa, Laetitia, DOMINGUES, joao pedro, dross, Camille, Duru, Michel, Eugène, Maguy, Fontaine, C., Garcia, B., Geijzendorffer, Ilse R., Girardin, Annette, Graux, Anne-Isabelle, Jouven, Magali, Langlois, Barbara, Le Bas, Christine, Le Bissonnais, Yves, Lelievre, Virginie, Lifran, Robert, MAIGNE, Elise, Martin, Guillaume, Märtin, R., Martin-Laurent, Fabrice, Martinet, Vincent, McLaughlin, Orla, Meillet, Anne, Mignolet, Catherine, Mouchet, M., NOZIERES-PETIT, Marie-Odile, Ostermann, O.P., Paracchini, Maria Luisa, Pellerin, Sylvain, Peyraud, Jean-Louis, Petit, Sandrine, Picaud, Calypso, Plantureux, Sylvain, Poméon, Thomas, Porcher, Emmanuelle, Puech, Thomas, Puillet, Laurence, Rambonilaza, Tina, Raynal, Helene, Resmond, Rémi, Ripoche, Dominique, Ruget, Francoise, Rulleau, Bénédicte, Rusch, Adrien, Salles, Jean-Michel, Sauvant, Daniel, Schott, Céline, Tardieu, Léa, Laboratoire Agronomie et Environnement - Antenne Colmar (LAE-Colmar ), Laboratoire Agronomie et Environnement (LAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Sciences pour l'Action et le Développement : Activités, Produits, Territoires (SADAPT), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Délégation à l'Expertise scientifique collective, à la Prospective et aux Etudes (UAR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agroécologie [Dijon], Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, AgroParisTech, Modélisation Systémique Appliquée aux Ruminants (MoSAR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Observatoire des Programmes Communautaires de Développement Rural (US ODR), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Université Grenoble Alpes (COMUE) (UGA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max Planck Institute for Biogeochemistry (MPI-BGC), Max-Planck-Gesellschaft, AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Unité de recherche Science du Sol (USS), Economie Publique (ECO-PUB), Bureau d'Économie Théorique et Appliquée (BETA), Université de Lorraine (UL)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidade de São Paulo (USP), Ecole Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts (ENGREF), Unité Mixte de Recherche sur les Herbivores - UMR 1213 (UMRH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Centre d'Ecologie et des Sciences de la COnservation (CESCO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Tour du Valat, Research Institute for the conservation of Mediterranean Wetlands, Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Elevage [Rennes] (PEGASE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Systèmes d'élevage méditerranéens et tropicaux (UMR SELMET), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), InfoSol (InfoSol), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Département Environnement et Agronomie (DEPT EA), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM), Agro-Systèmes Territoires Ressources Mirecourt (ASTER Mirecourt), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Agroclim (AGROCLIM), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Santé et agroécologie du vignoble (UMR SAVE), Université de Bordeaux (UB)-Institut des Sciences de la Vigne et du Vin (ISVV)-Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Montpelliérain d'Économie Théorique et Appliquée (LAMETA), Université Montpellier 1 (UM1)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Services rendus par les écosystèmes, INRA, Commanditaire : Ministère de l'Environnement (France), Type de commande : Commande avec contrat/convention/lettre de saisine, and Type de commanditaire ou d'auteur de la saisine : Ministères, parlements et les structures qui leur sont directement rattachées
Subjects: territoire, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, écosystème agricole, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [INFO]Computer Science [cs], [MATH]Mathematics [math], élevage, services écosystémique, [SHS]Humanities and Social Sciences
Abstract: L’ambition de l’étude Inra "EFESE-EA" est de décrire les mécanismes et déterminants de la fourniture des services écosystémiques par les écosystèmes agricoles sur la base d'une revue des connaissances existantes, et de procéder à leur évaluation à l’échelle nationale sur la base d’indicateurs définis dans le cadre de l’étude. L’organisation du travail, telle que prévue en début d’étude, se voulait séquentielle : (1) identification et spécification biophysiques d’une liste de biens agricoles et services écosystémiques ; (2) évaluation biophysique : quantification du niveau de fourniture des biens et services identifiés à l’étape (1) (3) évaluation économique : quantification de la valeur économique des services (le plus souvent dans une unité monétaire) Dans le temps imparti à l’étude, le collectif d’experts a donné la priorité aux volets biophysiques (1) et (2) afin : - d’instruire de façon robuste la conceptualisation des biens et services (volet 1) : ce travail constitue un front de recherche actuel, associé à une littérature académique abondante mais parfois non stabilisée, que le collectif d’experts s’est attaché à analyser de façon à proposer des choix de conceptualisation argumentés ; - de pousser au maximum l’exercice d’évaluation biophysique (volet 2) dans le cadre de la demande initiale formulée par le MEEM : cartographier la production d’un large panel de biens agricoles et les SE rendus par les écosystèmes agricoles à la résolution spatiale la plus fine possible, et à l’échelle France entière. A noter que le présent exercice ne constituant pas un projet de recherche mais bien une étude institutionnelle Inra (au sens des procédures DEPE), l’ensemble des évaluations développées dans le présent rapport est réalisée à partir de données existantes, aucun travail d’expérimentation visant à acquérir de nouvelles données de terrain n’ayant été conduit. Il résulte de ce choix de priorisation que : - le volet d’évaluation économique (3) est initié pour quelques SE mais peu développé en comparaison des volets (1) et (2) ; - tout en veillant à élaborer des méthodologies d’évaluation biophysiques traçables et robustes, les experts ont pris le parti de proposer des méthodologies plus exploratoires pour quelques SE pour lesquels les données actuelles ne permettent pas d’évaluer directement le niveau de fourniture à l’échelle France entière : dans ces cas particuliers (signalés explicitement dans les sections du rapport dont ils font l’objet), les méthodologies ont été mises en œuvre jusqu’à la réalisation des cartographies dans le but de donner à voir le potentiel qu’offrent ces méthodologies et la nature des résultats qu’elles peuvent produire sous condition de leur validation France entière, plutôt que dans le but d’interpréter pour eux-mêmes les résultats obtenus. Les experts se sont alors particulièrement attachés à relativiser les résultats quantitatifs ainsi produits, et à accompagner les cartographies d’un descriptif détaillé des protocoles de validation qu’il faudrait mettre en œuvre dans les suites de l’étude pour stabiliser et valider ces méthodologies exploratoires. Ce parti pris du groupe de travail EFESE-écosystèmes agricoles est compatible avec l’objectif poursuivi dans le programme EFESE, qui se donne pour objectif de produire un guide méthodologique pour l’évaluation des biens et SE en en pointant les limites, difficultés, précautions et améliorations possibles associées à chacune des pistes avancées.
Published: 2017

66. Eight years studying ecosystem services in a coffee agroforestry observatory. Practical applications for the stakeholders

Author: Roupsard, Olivier, Van Den Meersche, Karel, Allinne, Clémentine, Vaast, Philippe, Rapidel, Bruno, Avelino, Jacques, Jourdan, Christophe, Le Maire, Guerric, Bonnefond, Jean-Marc, Harmand, Jean-Michel, Dauzat, Jean, Albrecht, Alain, Chevallier, Tiphaine, Barthès, Bernard, Clément-Vidal, Anne, Gómez-Delgado, Federico, Charbonnier, Fabien, Benegas, Laura, Welsh, Kristen, Kinoshita, Rintaro, Vezy, Rémi, Perez Molina, Junior, Kim, John H., Taugourdeau, Simon, Defrenet, Elsa, Nespoulous, Jérôme, Rançon, Florian, Guidat, Florian, Cambou, Aurélie, Soma, Maxime, Mages, C., Schnabel, Florian, Prieto, Iván, Picart, Delphine, Duthoit, Maxime, Rocheteau, Alain, Do, Frédéric C., de Melo Virginio Filho, Elias, Moussa, Roger, Le Bissonnais, Yves, Valentin, C., Sánchez-Murillo, Ricardo, Roumet, Catherine, Stokes, A., Vierling, Lee A., Eitel, Jan U.H., Dreyer, Erwin, Saint-André, L., Malmer, Anders, Loustau, Denis, Isaac, Marney E., Martin, A., Priemé, A., Elberling, Bo, Madsen, Mikael, Robelo, A., Robelo, Diego, Borgonovo, Carlos, Lehner, Peter, Ramirez, G., Jara, Manuel, Acuna Vargas, R., Barquero Aguilar, Alejandra, Fonseca, Carlos, and Gay, Frédéric
Subjects: P33 - Chimie et physique du sol, F08 - Systèmes et modes de culture, P01 - Conservation de la nature et ressources foncières, K10 - Production forestière
Abstract: Eight years of monitoring ecophysiology and ecosystem services (ES) in a large coffee farm of Costa Rica yields a range of practical applications for the farmer and stakeholders, thanks to numerous scientific actors and disciplines contributing to our collaborative observatory (Coffee-Flux). • A lot of ecosystem services depend on the soil properties, such as runoff/infiltration, water and nutrient storage capacity. It is essential to relate hydrological and soil conservation services to the soil type, since this might have even more importance than the crop itself for ES. Regarding the use of fertilizer, we show that some soils may have a large storage capacity, allowing producing coffee at normal yields with just a reduced, or even a minimum amount of fertilizers, for instance when the economic conditions are unfavorable. Also, due to the soil variability within the farm, it is possible to adjust fertilization to micro-local conditions and reduce the total expenses and risks of leaching of N to the environment. VNIRS and MIR are promising broadband tools for screening the variability in soils. Adjusting N fertilizer to the optimum will also considerably reduce the N2O emissions and improve the GHG balance of the farm. • Pesticides-fongicides: we show that an adequate amount of shade trees allows reducing the severity of the whole complex of leaf diseases. This also should reduce expenses and impacts on the ecosystem. • Roots: a simple survey of basal area at collar allows estimating the belowground biomass and the average age of a plantation, to judge of its market value and to decide when to replace it. • Also starch plays a key role in the trophic equilibrium between the perennial parts of the coffee plant (aerial stump, belowground stump, coarse roots) and its ephemeral parts (resprout, leaves, fruits, fine roots). Coffee plants accumulate starch in the stumps by the end of the life of their resprout, as a strategy for survival. Breeding plants with less starch build-up capacity would probably allow increasing the fraction of productive years during the lifespan of the resprouts. • Coffee farms are probably much closer to C neutrality than currently admitted using the C-Neutrality protocol. We stress the prevailing role of coffee plants + litter + soil in the ecosystem C balance. If those are excluded from the calculations as done so far, coffee farms are GHG sources, by definition. We argue that either full assessments (as proposed here, at the ecosystem level, including trees, coffee, litter, soil and roots) or consensus on “sequestration factors” (the counterpart of emission factors) would allow performing a more realistic assessment of the GHG balance. • Finally, we bring new data confirming that shade trees offer numerous ecosystem services, when adequately managed for the local context. As compared to full sun conditions, they may (i) reduce laminar erosion by a factor of ca. 2, (ii) increase the atmospheric N2 fixation and the % of N recycled into the system, thus reducing the fertilizer requirements, (iii) reduce the severity of the leaf disease complex, (iv) increase C sequestration, (v) improve the microclimate, and (vi) be a large part of the solution to face climate changes. All this is possibly without negative effects on profitability or yield, if managed properly. In our particular case-study, we encount.
Published: 2017

67. Sols artificialisés et processus d'artificialisation des sols : déterminants, impacts et leviers d'action

Author: Bechet, Béatrice, Le Bissonnais, Yves, Ruas, Anne, Aguilera, A., Andrieu, Hervé, Barbe, E., Billet, P., Belton Chevallier, L., Cavailhès, Jean, Cohen, M., CORNU, S., Dablanc, L., Delolme, C., Géniaux, Ghislain, Hedde, Mickael, Mering, C., Musy, M., Polèse, Mario, Weber, C., Eau et Environnement (IFSTTAR/GERS/EE), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire Instrumentation, Simulation et Informatique Scientifique (IFSTTAR/COSYS/LISIS), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Communauté Université Paris-Est, Laboratoire Ville, Mobilité, Transport (LVMT ), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-École des Ponts ParisTech (ENPC), Sols, Roches et Ouvrages Géotechniques (IFSTTAR/GERS/SRO), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon, Dynamiques Economiques et Sociales des Transports (IFSTTAR/AME/DEST), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1), Systèmes Productifs, Logistique, Organisation des Transports et Travail (IFSTTAR/AME/SPLOTT), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre d'Etudes et d'Expertise sur les Risques, l'Environnement, la Mobilité et l'Aménagement (Cerema), INRS CENTRE URBANISATION CULTURE SOCIETE CAN, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), irstea, INRA IFSTTAR, Communauté Université Paris-Est-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC), and Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences
Abstract: L'Inra et l'Ifsttar ont livré le 8 décembre 2017 une expertise scientifique collective sur l'artificialisation des sols, demandée par le Ministère de la Transition écologique et solidaire, l'Ademe et le Ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation. Les sols sont des ressources non renouvelables et le taux d'artificialisation des sols figure, depuis 2015, parmi les « 10 indicateurs de richesse » élaborés par le Gouvernement pour le suivi de ses politiques publiques.
Published: 2017

68. Sols artificialisés et processus d’artificialisation des sols : déterminants, impacts et leviers d’action. Synthèse du rapport d’expertise scientifique collective

Author: Béchet, Béatrice, Le Bissonnais, Yves, Ruas, Anne, Aguilera, Anne, Andrieu, Hervé, Barbe, Eric, Billet, Philippe, Cavailhes, Jean, Cohen, Marianne, Cornu, Sophie, Dablanc, Laëtitia, Delolme, Cécile, Geniaux, Ghislain, Hedde, Mickaël, Mering, Catherine, Musy, Marjorie, Polese, Mario, Weber, Christiane, Desrousseaux, Maylis, Frémont, Antoine, Le Perchec, Sophie, Savini, Isabelle, and Schmitt, Bertrand
Published: 2017

69. Stakeholders' perception of the relevance of water and sediment connectivity in water and land management

Author: Smetanová, Anna, primary, Paton, Eva Nora, additional, Maynard, Carly, additional, Tindale, Sophie, additional, Fernández‐Getino, Ana Patricia, additional, Marqéus Pérez, María José, additional, Bracken, Louise, additional, Le Bissonnais, Yves, additional, and Keesstra, Saskia D., additional
Published: 2018
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70. A Spatiotemporal Multiscale Analysis of Runoff and Erosion in a Mediterranean Marly Catchment

Author: Inoubli, Nesrine, primary, Raclot, Damien, additional, Mekki, Insaf, additional, Moussa, Roger, additional, and Le Bissonnais, Yves, additional
Published: 2017
Full Text: View/download PDF

71. Immediate and long-term effect of tannins on the stabilization of soil aggregates

Author: Erktan, Amandine, Balmot, Joan, Merino-Martin, Luis, Monnier, Yogan, Pailler, Francois, Coq, Sylvain, Abiven, Samuel, Stokes, Alexia, Le Bissonnais, Yves, Erktan, Amandine, Balmot, Joan, Merino-Martin, Luis, Monnier, Yogan, Pailler, Francois, Coq, Sylvain, Abiven, Samuel, Stokes, Alexia, and Le Bissonnais, Yves
Abstract: Soil aggregates are organomineral associations with a fundamental importance for soil structure and function. Litter from vegetation alters aggregate formation and stability, and polyphenols such as tannins found in leaves, roots and wood play an important role in soil biogeochemical and biological processes. However, the effect of tannins on soil physical properties remains largely unexplored. We hypothesized that tannins influence aggregate stability through their ability to (i) complex proteins in the soil and (ii) perturb the gelling property of root mucilage. Therefore, Mediterranean soil aggregates were incubated with condensed tannins, either as a pure substrate or in combination with a standard protein (bovine serum albumin, BSA) and with a model root mucilage polysaccharide (polygalacturonic acid, PGA) able to form gel-like structures with divalent cations (notably Ca2+) widely present in Mediterranean calcareous soils. The changes in aggregate stability were monitored under controlled conditions, immediately after the addition of tannins, after 2 weeks, 3 and 6 months of incubation. Tannins added alone did not yield a significant effect on aggregate stability. However, modulatory effects were found when combinations of treatments occurred. Tannins positively modulated the stabilizing effect of the BSA, giving credit to our hypothesis on the stabilizing role of the tannin-protein complex forming macromolecules, thus enforcing soil particle cohesion within aggregates. However, tannins negatively altered the stabilizing effect of PGA, suggesting that the expected perturbation of the PGA gelation occurred, with detrimental consequences for aggregate stability. Over time, tannins maintained the effect of BSA, suggesting a protective effect of tannins, possibly linked to their ability to slow down the degradation of nitrogen compounds through protein binding. Overall, we showed that tannins reacted with other organic compounds resulting in specific effects on ph
Published: 2017

72. Stabilisation of soil aggregates along a plant community succession: indirect positive effects of root biomass and root diameter diversity

Author: Erktan, Amandine, Roumet, Catherine, Pailler, Francois, Le Bissonnais, Yves, Munoz, François, Stokes, Alexia, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Unité de recherche Plantes et Systèmes de Culture Horticoles (PSH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Agropolis Fondation, Systra, Investissement d'avenir, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)
Subjects: éco-ingénierie, sol, Soil aggregate stability, French Mediterranean region, ecological engineering, [SDV]Life Sciences [q-bio], trait racinaire, érosion du sol, diversité végétale, bassin méditerranéen, soil
Abstract: Soil aggregate stability is a major component of soil functioning. This research aimed at tracking variations of soil aggregate stability along succession and to unravel how root characteristics contribute to drive these variations. Forty-eight plant communities on embankments along roadsides were selected in the French Mediterranean region, aged from 6 to 69 years-old, and ranging from graminoïd dominated plant communities to shrub/trees dominated communities. From methodological perspective, we measured soil aggregate stability and several soil and plant community characteristics, focusing on root characteristics (e.g. root morphology, root chemistry and mass density). Beyond the usual community average root traits, we adapted methods generally used for aboveground traits to calculate root morphological heterogeneity. The results show that soil aggregate stability varied significantly along the successional gradient, from unstable in early successional communities to very stable in late successional ones. Along the gradient, the accumulation of soil organic carbon, related to plant community dynamic, appeared as the major factor driving the stabilization of soil aggregates.Structural equation models revealed that the increase in root mass density and root morphological heterogeneity along the succession contributed equally to the accumulation of soil organic carbon, stabilizing soil aggregates.Finally, the research reveals that root compartment appeared as central to indirectly drive soil aggregate stabilization along the succession
Published: 2016

73. Linkages between soil biodiversity and soil aggregate stability: Results from a field survey and a mesocosm experiment

Author: Merino Martin, Luis, Griffiths, Rob, Le Bissonnais, Yves, Roumet, Catherine, Stokes, Alexia, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre for Ecology and Hydrology, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3), ProdInra, Archive Ouverte, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), and Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], Soil aggregate stability, [SDV]Life Sciences [q-bio], Aggregate stability, complex mixtures
Abstract: Soil aggregate stability (i.e. the ability of soil aggregates to resist breakdown under disruptive forces) is crucial for the functioning of several ecosystem processes such as infiltration, carbon storage, nutrient cycling, resistance to erosion and ecosystem services related to these processes. In recent years, many studies have highlighted the importance of roots and soil microbial communities on soil aggregate formation and stabilization. Here we present the results of two complementary studies to understand linkages between soil biodiversity and soil aggregate stability: 1) a field study to understand how soil microbial diversity patterns are related to soil aggregate stability and 2) a mesocosm inoculation experiment to understand if soil microbial composition mediates the effects of roots and land use on soil aggregate stability. Study sites are natural forest, agroforest, arable and pasture fields in subalpine, temperate and Mediterranean regions in the UK and France. Aggregate stability was studied using the standard method ISO/CD 10930 and microbial diversity was assessed using Next Generation Sequencing. In the mesocosm inoculation experiment reciprocal inoculations of microbial communities crossed with root systems were compared to identify their influence on the aggregation properties. Results showed the existence of correlation between soil diversity patters and soil aggregate stability at different field sites. More interestingly, the mesocosm study showed that there is a direct effect of microbial inoculations on the stability of soil aggregates. This study provides valuable insights in the current emerging challenge of linking detected communities and their associated changes to relevant soil services, thereby providing new information to land managers on more sustainable forms of land management to optimise ecosystem services delivery, in this particular case, to services related to soil aggregate stability
Published: 2016

74. Talveg® technologies, an innovative approach of ecosystem management toward biodiversity and ecosystem services enhancement

Author: Taugourdeau, Olivier, Guignard, N., Roumet, Catherine, Hedri, E., Boukcim, Hassan, Fromin, Nathalie, Fort, Florian, Freschet, Grégoire T., Mao, Zhun, Plassard, Claude, Stokes, Alexia, Le Bissonnais, Yves, Merino Martin, Luis, VALORHIZ SAS, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), ProdInra, Archive Ouverte, Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV]Life Sciences [q-bio]
Abstract: Talveg® technologies, an innovative approach of ecosystem management toward biodiversity and ecosystem services enhancement . EcoSummit 2016 Ecological Sustainability: Engineering Change
Published: 2016

75. Stabilization of soil aggregates on roadside embankments along a 70 years-old vegetation successional gradient

Author: Erktan, Amandine, Roumet, Catherine, Pailler, Francois, Fourcaud, Thierry, Le Bissonnais, Yves, Stokes, Alexia, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Subjects: vegetation successional gradient, Biodiversité et Ecologie, plant community, [SDV]Life Sciences [q-bio], structure du sol, root architecture, Biodiversity and Ecology, stabilisation du sol, architecture racinaire, soil organic matter, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, sud de la france, dynamique de la végétation, Vegetal Biology, soil stabilization, succession végétale, communauté végétale, densité racinaire, Stabilization, soil aggregates, restauration écologique, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, soil structure, agrégation du sol, Biologie végétale, matière organique du sol
Abstract: The stabilization of roadside embankments is a major challenge for land managers worldwide. While most studies focused on the short-term influence of revegetation measures (such as planting or hydroseeding) on soil stabilization, little is known about the long-term effect of successional dynamics occurring along roadsides. Our aim is to explore the influence of a vegetation successional dynamic on the stabilization of soil aggregates, a proxy for soil stability, along a 70-years roadside chronosequence. We selected 24 plots (16 x 4 m) on embankments along roadsides in the Mediterranean region (South France), spread into 5 age-classes (0-10; 11-20; 21-30; 31-40 and >40 years-old, Fig.1).[br/] We measured soil aggregate stability and several soil (soil organic carbon, soil nitrogen, soil texture, pH, CEC) and vegetation (root morphology, root mass density, plant community composition) characteristics. We found that soil aggregate stability varied significantly along the successional gradient, from unstable in early-successional plots (0-10 years-old) to very stable in late-successional plots (>40 years-old). More precisely, soil aggregates first appeared stable in the 31-40 years-old age class, reflecting that efficient stabilization of soil embankments by vegetation dynamics required about 3 decades (Fig.2). We notice that the most critical period for embankment stability is restricted to the 0-10 years-old class, characterized by unstable aggregates and thus high erosive risk, while moderate stability is reached from 11-20 years-old class. This highlights the importance to invest in revegetation measures in the first decade after roadside construction. Along the gradient, the accumulation of soil organic carbon related to plant community dynamics appeared as the major factor driving the stabilization of soil aggregates. The increase in root density also enhanced soil aggregate stability. Remarkably, the replacement of herbs species by shrubs and tree species as the succession proceeded was not related to any destabilization of the soils, even though the direct soil coverage is usually reduced by encroachment. To conclude, vegetation successional dynamics are responsible for the long-term stabilization soil aggregates on roadside embankments.
Published: 2016

76. TalVeg®: an innovative approach of ecosystem management for enhancing multiple ecosystem services, with a focus on soil erosion and slope stability

Author: Taugourdeau, Olivier, Fort, Florian, Freschet, Grégoire T., Fromin, Nathalie, Hedri, E., Le Bissonnais, Yves, Mao, Zhun, Merino Martin, Luis, Plassard, Claude, Roumet, Catherine, Stokes, Alexia, Boukcim, Hassan, VALORHIZ SAS, AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), UMR : AGroécologie, Innovations, TeRritoires, Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse, Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Subjects: interaction sol plante, soil stabilization, Biodiversité et Ecologie, technological change, innovation technique, structure du sol, érosion du sol, service écosystémique, biodiversité, Biodiversity and Ecology, stabilisation du sol, gestion de l'écosystème, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, soil structure, communauté de plantes
Abstract: Vegetation has been widely used on geotechnical engineering structures (e.g., embankments) associated with infrastructures and industrial sites (e.g., terrestrial transport, quarries, mines and urban spaces), as an effective tool against soil erosion and shallow landslides hazards. Besides such a protective role, sustainable vegetation management on these engineering structures is increasingly desired for favoring multiple ecosystem services, such as enhancing aesthetic value, promoting public safety, biodiversity conservation and climate change mitigation via carbon sequestration. In this context, Valorhiz (URL: http://valorhiz.com/fr) developed an innovative solution (TalVeg®) that comprises a Decision Support System (DSS). This DSS allows designing and optimizing multi-functional ecosystems considering managers and customers’ requirements (considering e.g., maintenance costs, biodiversity and/or ecosystem services enhancement). The DSS acts at the bio-technosol scale and aids towards the selection of plant species and associated microorganisms. For these purposes, TalVeg® innovation is composed of three technological components: - Databases of plant, soil and symbiotic micro-organisms - Mathematical models that simulate plant and water dynamics within soil according to climate scenari - Computation of biodiversity and ecosystem functions Methods VALORHIZ started to implement, in 2015, several pilot sites in railways, highways, quarries and ski slope contexts. Several experimental modalities (with contrasted seed mixes and microorganism inocula) were set up on these sites to test the effect of TalVeg® components on vegetation success (rapid and perennial development of a dense plant cover) and soil functions (soil structural stability, soil shrinkage and water retention curves). Results & Discussion The dynamics of plant communities, soil function and biodiversity and their interactions, will be monitored at all sites for over 3 years. The preliminary results (after 6 months) will be presented with an overview of how doing best to manage novel ecosystems with regard to soil erosion mitigation and slope stability maintenance. Potential pathways of incorporating multi-functionality to the dominant function of natural hazard mitigation will also be discussed. This study enables us to gain a better understanding of soil-vegetation interactions in a context of ecological engineering, open new perspectives with regard to the management of degraded ecosystems, and enhance multiple ecosystem services
Published: 2016

77. Guiding soil conservation strategy in headwater Mediterranean catchments

Author: Ben Slimane, Abir, Raclot, Damien, Evrard, Olivier, Sanaa, Mustapha, Lefevre, Irène, Le Bissonnais, Yves, Institut National Agronomique de Tunisie (INAT), Institut National de Recherche en Génie Rural Eaux et Forêts (INRGREF), Ecole Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts (ENGREF)-Institution de la Recherche et de l'Enseignement Supérieur Agricoles [Tunis] (IRESA), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment
Abstract: International audience; Reservoir siltation due to water erosion is an important environmental issue in Mediterranean countries where storage of clear surface water is crucial for their economic and agricultural development. In order to reduce water erosion, this study aimed to design a methodology for guiding the implementation of efficient conservation strategies by identifying the dominant sediment sources in Mediterranean context. To this end, a fingerprinting method was combined with long-term field monitoring of catchment sediment yield in five headwater catchments (0.1-10 km$^2$) equipped with a small reservoir between 1990 and 1995. The five catchments were chosen to cover the large diversity of environmental conditions found along the Tunisian Ridge and in the Cape Bon region. The fingerprinting techniques based on measurements of cesium-137 and Total Organic Carbon within the catchments and in reservoir sediment deposits successfully identified the contribution of rill/interrill and gully/channel erosion to sediment yield at the outlet of five small headwater catchments during the last 15-20 years. Results showed the very large variability of erosion processes among the selected catchments, with rill/interrill erosion contributions to sediment accumulated in outlet reservoirs ranging from 20 to 80%. Overall, rill/interrill erosion was the dominant process controlling reservoir siltation in three catchments whereas gully/channel erosion dominated in the other two catchments. This demonstrates that the dominant erosion process in the Mediterranean regions highly depends on the local environmental context. The lowest rill/interrill erosion contribution (2.2 Mg ha-1 yr$^{-1}$) in the five catchments remained significantly higher than the tolerable soil loss indicating the severe levels reached by soil erosion along the Tunisian Ridge and in the Cape Bon region. This study also showed that although the implementation of improved topsoil management measures greatly reduced rill/interrill erosion within parcels, they amplified gully/channel erosion at downstream locations. Erosion control measures should therefore be applied to both cultivated fields and gullies/channels. These results underlined the importance of considering the combination and feedbacks between both hillslope and channel erosion processes for the design of soil management strategies at the catchment scale in Mediterranean environments.
Published: 2016

78. How biologically formed macropores influence subsurface flow

Author: Nespoulous, Jérome, Slide, Roy C., Le Bissonnais, Yves, Ramel, Merlin, Dombey, Rodolphe, Stokes, Alexia, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Sustainability Research Centre, University of the Sunshine Coast, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA). FRA.
Subjects: racine, [SDV]Life Sciences [q-bio], rock slides, glissement de terrain, flux hydrique, root
Abstract: How biologically formed macropores influence subsurface flow. EcoSummit 2016 Ecological Sustainability: Engineering Change
Published: 2016

79. Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Expertise scientifique collective. Rapport complet

Author: Carluer, Nadia, Babut, Marc, Belliard, Jérôme, Bernez, Ivan, Burger Leenhardt, D., Dorioz, Jean Marcel, Douez, O., Dufour, S., Grimaldi, C., Habets, F., Le Bissonnais, Yves, Molenat, Jérôme, Rollet, Anne-Julia, Rosset, V., Sauvage, S., Usseglio Polatera, P., Leblanc, B., Milieux aquatiques, écologie et pollutions (UR MALY), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Hydrosystèmes et Bioprocédés (UR HBAN), Écologie et santé des écosystèmes (ESE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Limniques (CARRTEL), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES), Unité de recherche Mycologie et Sécurité des Aliments (MycSA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Recherche (partenariat avec la sphère publique (sans AO)), IRSTEA, DZEB/MEEM. Convention cadre ONEMA-Irstea, Université de Lorraine (UL), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences
Abstract: [Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU [TR2_IRSTEA]BELCA [TR2_IRSTEA]QUASARE; Le stockage de l’eau a considérablement augmenté dans le monde depuis les années 1950. Les retenues collectent et stockent l’eau, pour l’alimentation des villes en eau potable, à des fins agricoles, industrielles, piscicoles, de loisir ou de soutien d’étiage. En France, les retenues de petites tailles se sont multipliées à la fin du 20ième siècle. Au début des années 2000, on en comptait environ 125 000. La création de nouveaux ouvrages de stockage se poursuit, parallèlement à une recherche de réduction des usages de l’eau. Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d’impact sur le milieu aquatique, en particulier dans les zones déjà très équipées et où les ressources en eau sont d’ores et déjà très mobilisées. La construction d’une nouvelle retenue nécessite réglementairement une déclaration ou la sollicitation d’une autorisation auprès des services de l’Etat, impliquant de réaliser une étude d’impact environnemental du projet. Une telle étude doit dorénavant évaluer les effets cumulés avec d’autres projets équivalents. Cette dimension « cumulée » de l’impact d’ouvrages de stockage d’eau sur un même bassin versant est souvent mal appréhendée, les connaissances et les méthodologies étant peu développées sur cet aspect. Bureaux d’étude et services de l’Etat font ainsi face à un manque d’outils opérationnels leur permettant d’instruire les projets de nouvelles retenues. Ces difficultés en entrainent d’autres au niveau de la planification de la gestion de l’eau et de l’encadrement à la création de telles retenues. Dans ce contexte, le Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer (MEEM), avec l’appui de l’Onema, a sollicité une expertise scientifique collective (ESCo) auprès d’Irstea, en partenariat avec l’Inra, sur l’impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Cette ESCo a mobilisé une quinzaine d’experts de différents organismes de recherche et de disciplines variées. Cette ESCo s’est fondée sur l’analyse d’un millier d’articles scientifiques et de rapports internationaux.
Published: 2016

80. Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Expertise scientifique collective. Résumé exécutif

Author: Carluer, Nadia, Babut, Marc, Belliard, Jérôme, Bernez, Ivan I., Burger Leenhardt, D., Dorioz, J.M., Douez, O., Dufour, S., Grimaldi, C., Habets, F., Le Bissonnais, Yves, Molenat, Jérôme, Rollet, A.J., Rosset, V., Sauvage, S., Usseglio Polatera, P., Leblanc, B., Milieux aquatiques, écologie et pollutions (UR MALY), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Hydrosystèmes et Bioprocédés (UR HBAN), AGROCAMPUS OUEST, Gestion de l'Eau, Acteurs, Usages (UMR G-EAU), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Unité de recherche Mycologie et Sécurité des Aliments (MycSA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Recherche (partenariat avec la sphère publique (sans AO)), irstea, DEB/MEEM. Convention cadre ONEMA-Irstea, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences
Abstract: [Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU [TR2_IRSTEA]BELCA [TR2_IRSTEA]QUASARE [Type_IRSTEA]Rapport d'étude; Water storage has increased considerably worldwide since the 1950s. Water is collected and stored in reservoirs to supply towns and cities with drinking water, and for agricultural and industrial purposes, fish farming, leisure activities and low-flow period support. In the late 20th Century, there was a considerable increase in small reservoirs in France, reaching a total of 125,000 by the early 2000s. The creation of new water storage structures continues in parallel with the exploration of water use reduction solutions. These developments raise a whole host of environmental issues, such as the impact of reservoirs on the aquatic environment, particularly in areas where there are already a number of reservoirs and water resources are in high demand. By law, building a new reservoir requires a planning application or government authorization, which require an environmental impact study. Such studies must now assess the cumulative effects of the project together with other known similar projects. The “cumulative” aspect of the impact of water storage structures on a single catchment area is often poorly understood, probably due to a lack of relevant knowledge and methods. Consultants and government services therefore face a lack of operational tools for processing new reservoir applications, which gives rise to other problems around water management planning and the supervision of the development of new reservoirs. In this context, the French Ministry of the Environment, Energy and Marine Affairs (MEEM), supported by ONEMA, requested a joint scientific assessment (ESCo) from Irstea, in partnership with INRA, on the cumulative impact of reservoirs on the aquatic environment. It was produced by around fifteen experts from a range of disciplines and research organizations, and is based on analysis of a thousand or so international scientific articles and reports.; Le stockage de l’eau a considérablement augmenté dans le monde depuis les années 1950. Les retenues collectent et stockent l’eau, pour l’alimentation des villes en eau potable, à des fins agricoles, industrielles, piscicoles, de loisir ou de soutien d’étiage. En France, les retenues de petites tailles se sont multipliées à la fin du 20ième siècle. Au début des années 2000, on en comptait environ 125 000. La création de nouveaux ouvrages de stockage se poursuit, parallèlement à une recherche de réduction des usages de l’eau. Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d’impact sur le milieu aquatique, en particulier dans les zones déjà très équipées et où les ressources en eau sont d’ores et déjà très mobilisées. La construction d’une nouvelle retenue nécessite réglementairement une déclaration ou la sollicitation d’une autorisation auprès des services de l’Etat, impliquant de réaliser une étude d’impact environnemental du projet. Une telle étude doit dorénavant évaluer les effets cumulés avec les autres projets équivalents connus. Cette dimension « cumulée » de l’impact d’ouvrages de stockage d’eau sur un même bassin versant est souvent mal appréhendée, les connaissances et les méthodologies étant peu développées sur cet aspect. Bureaux d’étude et services de l’Etat font ainsi face à un manque d’outils opérationnels leur permettant d’instruire les projets de nouvelles retenues. Ces difficultés en entrainent d’autres au niveau de la planification de la gestion de l’eau et de l’encadrement à la création de telles retenues. Dans ce contexte, le Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer (MEEM), avec l’appui de l’Onema, a sollicité une expertise scientifique collective (ESCo) auprès d’Irstea, en partenariat avec l’Inra, sur l’impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Cette ESCo a mobilisé une quinzaine d’experts de différents organismes de recherche et de disciplines variées ; elle est fondée sur l’analyse d’un millier d’articles scientifiques et de rapports internationaux.
Published: 2016

81. Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Expertise scientifique collective. Rapport

Author: Carluer, Nadia, Babut, Marc, Belliard, Jérôme, Bernez, Ivan, Burger Leenhardt, D., Dorioz, J.M., Douez, O., Dufour, S., Grimaldi, C., Habets, F., Le Bissonnais, Yves, Molenat, Jérôme, Rollet, A.J., Rosset, V., Sauvage, S., Usseglio Polatera, P., and Leblanc, B.
Published: 2016
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82. Le Bissonnais, Y. (1996). Aggregate stability and assessment of crustability and erodibility: 1. Theory and methodology. European Journal of Soil Science, 47, 425-437

Author: Le Bissonnais, Yves, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
Subjects: [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, methodology, reflections, aggregate stability
Abstract: Le Bissonnais, Y. (1996). Aggregate stability and assessment of crustability and erodibility: 1. Theory and methodology. European Journal of Soil Science, 47, 425-437. Reflections by Y. Le Bissonnais
Published: 2016

83. Cumulative impact of reservoirs on the aquatic environment. Joint scientific appraisal. Comprehensive report

Author: Carluer, Nadia, Babut, Marc, Belliard, Jérôme, Bernez, Ivan, Burger Leenhardt, D., Dorioz, J.M., Douez, O., Dufour, S., Grimaldi, C., Habets, F., Le Bissonnais, Yves, Molenat, Jérôme, Rollet, A.J., Rosset, V., Sauvage, S., Usseglio Polatera, P., Leblanc, B., Milieux aquatiques, écologie et pollutions (UR MALY), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Hydrosystèmes et Bioprocédés (UR HBAN), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), UNIVERSITE DE CAEN FRA, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Université de Lorraine (UL), National Recherche (partenariat avec la sphère publique (sans AO)), irstea, and DZEB/MEEM. Convention cadre ONEMA-Irstea
Subjects: [SDE]Environmental Sciences
Abstract: Le stockage de l’eau a considérablement augmenté dans le monde depuis les années 1950. Les retenues collectent et stockent l’eau, pour l’alimentation des villes en eau potable, à des fins agricoles, industrielles, piscicoles, de loisir ou de soutien d’étiage. En France, les retenues de petites tailles se sont multipliées à la fin du 20ième siècle. Au début des années 2000, on en comptait environ 125 000. La création de nouveaux ouvrages de stockage se poursuit, parallèlement à une recherche de réduction des usages de l’eau. Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d’impact sur le milieu aquatique, en particulier dans les zones déjà très équipées et où les ressources en eau sont d’ores et déjà très mobilisées. La construction d’une nouvelle retenue nécessite réglementairement une déclaration ou la sollicitation d’une autorisation auprès des services de l’Etat, impliquant de réaliser une étude d’impact environnemental du projet. Une telle étude doit dorénavant évaluer les effets cumulés avec d’autres projets équivalents. Cette dimension « cumulée » de l’impact d’ouvrages de stockage d’eau sur un même bassin versant est souvent mal appréhendée, les connaissances et les méthodologies étant peu développées sur cet aspect. Bureaux d’étude et services de l’Etat font ainsi face à un manque d’outils opérationnels leur permettant d’instruire les projets de nouvelles retenues. Ces difficultés en entrainent d’autres au niveau de la planification de la gestion de l’eau et de l’encadrement à la création de telles retenues. Dans ce contexte, le Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer (MEEM), avec l’appui de l’Onema, a sollicité une expertise scientifique collective (ESCo) auprès d’Irstea, en partenariat avec l’Inra, sur l’impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Cette ESCo a mobilisé une quinzaine d’experts de différents organismes de recherche et de disciplines variées. Cette ESCo s’est fondée sur l’analyse d’un millier d’articles scientifiques et de rapports internationaux.
Published: 2016

84. Soil cracking effects on hydrological and erosive processes: a study case in Mediterranean cultivated vertisols

Author: Inoubli, Nesrine, Raclot, Damien, Moussa, Roger, Habaieb, Hamadi, Le Bissonnais, Yves, Institut National Agronomique de Tunisie, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut National de Recherche en Génie Rural Eaux et Forêts (INRGREF), Ecole Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts (ENGREF)-Institution de la Recherche et de l'Enseignement Supérieur Agricoles [Tunis] (IRESA), IRD-ARTS, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Institut National de Recherche en Génie Rural, Eaux et Forêts de Tunisie (INRGREF), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Subjects: topsoil cracks dynamics, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, ore omere, Mediterranean marly catchment, runoff, mediterranean marly catchment, erosion, sediment concentration, complex mixtures, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society
Abstract: Shrink-swell soils, such as those in a Mediterranean climate regime, can cause changes in terms of hydrological and erosive responses because of the changing soil water storage conditions. Only a limited number of long-term studies have focused on the impacts on both hydrological and erosive responses and their interactions in an agricultural environment. In this context, this study aims to document the dynamics of cracks, runoff and soil erosion within a small Mediterranean cultivated catchment and to quantify the influence of crack processes on the water and sediment supplied to a reservoir located at the catchment outlet using water and sediment measurements at a cultivated field outlet as baseline. Detailed monitoring of the presence of topsoil cracks was conducted within the Kamech catchment (ORE OMERE, Tunisia), and runoff and suspended sediment loads were continuously measured over a long period of time (2005-2012) at the outlets of a field (1.32 ha) and a catchment (263 ha). Analysis of the data showed that topsoil cracks were open approximately half of the year and that the rainfall regime and water table level conditions locally control the seasonal cracking dynamics. Topsoil cracks appeared to seriously affect the generation of runoff and sediment concentrations and, consequently, sediment yields, with similar dynamics observed at the field and catchment outlets. A similar time lag in the seasonality between water and sediment delivery was observed at these two scales: although the runoff rates were globally low during the presence of topsoil cracks, most sediment transport occurred during this period associated with very high sediment concentrations. This study underlines the importance of a good prediction of runoff during the presence of cracks for reservoir siltation considerations. In this context, the prediction of cracking effects on runoff and soil erosion is a key factor for the development of effective soil and water management strategies and downstream reservoir preservation.
Published: 2016

85. Cumulative impact of reservoirs on the aquatic environment. Joint scientific appraisal. Summary report. [Research Report]

Author: Carluer, Nadia, Babut, Marc, Belliard, Jérôme, Bernez, Ivan, Burger Leenhardt, D., Dorioz, J.M., Douez, O., Dufour, S., Grimaldi, C., Habets, F., Le Bissonnais, Yves, Molenat, Jérôme, Rollet, A.J., Rosset, V., Sauvage, S., Usseglio Polatera, P., and Leblanc, B.
Published: 2016
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86. Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Expertise scientifique collective. Résumé exécutif. [Rapport de recherche]

Author: Carluer, Nadia, Babut, Marc, Belliard, Jérôme, Bernez, Ivan, Burger Leenhardt, D., Dorioz, J.M., Douez, O., Dufour, S., Grimaldi, C., Habets, F., Le Bissonnais, Yves, Molenat, Jérôme, Rollet, A.J., Rosset, V., Sauvage, S., Usseglio Polatera, P., and Leblanc, B.
Published: 2016
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87. Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Expertise scientifique collective. Rapport de synthèse

Author: Carluer, Nadia, Babut, Marc, Belliard, Jérôme, Bernez, Ivan, Burger Leenhardt, D., Dorioz, J.M., Douez, O., Dufour, S., Grimaldi, C., Habets, F., Le Bissonnais, Yves, Molenat, Jérôme, Rollet, A.J., Rosset, V., Sauvage, S., Usseglio Polatera, P., Leblanc, B., Milieux aquatiques, écologie et pollutions (UR MALY), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Hydrosystèmes et Bioprocédés (UR HBAN), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lorraine (UL), National Recherche (partenariat avec la sphère publique (sans AO)), irstea, and MEDDE
Subjects: 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, 14. Life underwater, 6. Clean water
Abstract: Water storage has increased considerably worldwide since the 1950s. Water is collected and stored in reservoirs to supply towns and cities with drinking water, and for agricultural and industrial purposes, fish farming, leisure activities and low-flow period support. In the late 20th Century, there was a considerable increase in small reservoirs in France, reaching a total of 125,000 by the early 2000s. The creation of new water storage structures continues in parallel with the exploration of water use reduction solutions. These developments raise a whole host of environmental issues, such as the impact of reservoirs on the aquatic environment, particularly in areas where there are already a number of reservoirs and water resources are in high demand. By law, building a new reservoir requires a planning application or government authorization, which require an environmental impact study. Such studies must now assess the cumulative effects of the project together with other known similar projects. The “cumulative” aspect of the impact of water storage structures on a single catchment area is often poorly understood, probably due to a lack of relevant knowledge and methods. Consultants and government services therefore face a lack of operational tools for processing new reservoir applications, which gives rise to other problems around water management planning and the supervision of the development of new reservoirs. In this context, the French Ministry of the Environment, Energy and Marine Affairs (MEEM), supported by ONEMA, requested a joint scientific assessment (ESCo) from Irstea, in partnership with INRA, on the cumulative impact of reservoirs on the aquatic environment. It was produced by around fifteen experts from a range of disciplines and research organizations, and is based on analysis of a thousand or so international scientific articles and reports.
Published: 2016

88. A comparison of management approaches to control muddy floods in central Belgium, northern France and southern England

Author: Cerdan, Olivier, Chauvet, Mehdi, Le Bissonnais, Yves, Raclot, Damien, Andrieux, Patrick, Bielders, Charles, Evrard, Olivier, Heitz, C., Liégeois, M., Boardman, J., Vandaele, Karel, Auzet, A.-V., Van Wesemael, Bas, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Département de Géographie (UCL GEO), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Université Louis Pasteur - Strasbourg I, École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE), École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement, University of Oxford [Oxford], Watering van Sint-Truiden, Interbestuurlijke samenwerking Land en Water, Fonds pour la formation à la Recherche dans l’Industrie et l’Agriculture (F.R.I.A.), Belgium ., Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Oxford, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Laboratoire d'étude des interactions entre sols, agrosystèmes et hydrosystèmes (LISAH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Earth and Life Institute [Louvain-La-Neuve] (ELI), Université Catholique de Louvain (UCL), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches Subatomiques (IReS), and Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Cancéropôle du Grand Est-Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Soil Science, Buffer strip, Development, 01 natural sciences, stakeholders, environmental management, Muddy floods, Retention basin, Environmental Chemistry, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Environmental planning, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, Hydrology, soil erosion, Spatial mismatch, Flood myth, business.industry, Flooding (psychology), agri-environmental measures, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, flooding of properties, 6. Clean water, Flood control, Geography, [SDU]Sciences of the Universe [physics], 13. Climate action, Agriculture, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, business, Surface runoff
Abstract: International audience; Muddy floods, i.e. water flowing from agricultural fields and carrying large quantities of soil, affect routinely numerous municipalities of central Belgium, northern France and southern England. A comparison of flood frequency between different European regions is difficult, because of the lack of a uniform and official database as well as the landscape heterogeneity of administrative entities. AgriEnvironmental Measures (AEMs; e.g. grass buffer strips) can contribute to the control of muddy floods but their installation is voluntary and depends therefore on farmers’ willingness. Actions to increase awareness and to inform the farmers proved to increase drastically their participation rate in AEM programmes. In all the studied regions, flood prone areas are increasingly taken into account to define land approved for development. Moreover, several schemes for the control of muddy floods have also been proposed at the regional scale. However, there is a spatial mismatch between the scale at which muddy floods are triggered (small catchment scale) and the scale at which public authorities can operate (municipality, grouping of municipalities, delineated flood prone areas, river basin). In future, beside curative measures (e.g. retention ponds and dams), farming techniques preventing runoff and erosion in the field (e.g. conservation tillage) should be encouraged. This could be achieved by the creation of a new AEM. Moreover, guidelines for the location of AEMs could usefully be introduced. Existing flood control schemes should also be systematically carried out by catchment agencies including legal, environmental and financial expertise. These agencies should be set up for local groupings of municipalities and provide them technical assistance to equip the flood prone areas and carry out maintenance of the implemented control measures.
Published: 2010

89. Soil aggregate stability in Mediterranean and tropical agro-ecosystems: effect of plant roots and soil characteristics

Author: Le Bissonnais, Yves, primary, Prieto, Iván, additional, Roumet, Catherine, additional, Nespoulous, Jérôme, additional, Metayer, James, additional, Huon, Sylvain, additional, Villatoro, Mario, additional, and Stokes, Alexia, additional
Published: 2017
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90. Main Issues for Preserving Mediterranean Soil Resources From Water Erosion Under Global Change

Author: Raclot, Damien, primary, Le Bissonnais, Yves, additional, Annabi, Mohamed, additional, Sabir, Mohamed, additional, and Smetanova, Anna, additional
Published: 2017
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91. Spatial variability of soil aggregate stability at the scale of an agricultural region in Tunisia

Author: Annabi, Mohamed, primary, Raclot, Damien, additional, Bahri, Haithem, additional, Bailly, Jean Stephane, additional, Gomez, Cecile, additional, and Le Bissonnais, Yves, additional
Published: 2017
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92. Immediate and long-term effect of tannins on the stabilization of soil aggregates

Author: Erktan, Amandine, primary, Balmot, Joan, additional, Merino-Martín, Luis, additional, Monnier, Yogan, additional, Pailler, François, additional, Coq, Sylvain, additional, Abiven, Samuel, additional, Stokes, Alexia, additional, and Le Bissonnais, Yves, additional
Published: 2017
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93. Agroforestry: Can trees change aggregate stability ?

Author: Monnier, Yogan, Maeght, Jean-Luc, Le Bissonnais, Yves, Roumet, Catherine, Stokes, Alexia, BotAnique et BioinforMatique de l'Architecture des Plantes, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Ouest])-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Subjects: Soil aggregate stability, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences, Agroforestry, tree line
Abstract: National audience; Soil erosion in farmlands is a major cause of water quality degradation and reduced crops production potential throughout the European countries. In agroforests, if the role of tree lines as physical barriers to runoffs is easily understanding, processes involving rooting systems and soil erodilbility are still unknown. Objectives-Do the presence of a tree line improve soil aggregate stability ?
Published: 2015

94. Preliminary report to the joint scientific appraisal on the cumulative impact of reservoirs on the aquatic environment

Author: Carluer, Nadia, Leblanc, B., Allain, S., Babut, Marc, Belliard, Jérôme, Bernez, Ivan, Devin, S., Douez, O., Dorioz, J.M., Dufour, S., Grimaldi, C., Habets, F., Lamouroux, N., Le Bissonnais, Yves, Leenhardt, Delphine, Levinson, Elise, Molenat, Jérôme, Rosset, V., Sánchez-Pérez, J.M., Sauvage, S., Usseglio Polatera, P., Milieux aquatiques, écologie et pollutions (UR MALY), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Hydrosystèmes et Bioprocédés (UR HBAN), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SOL ET CIVILISATION FRA, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), National Recherche, IRSTEA, and DEB/MEEM. Convention cadre Onema-Irstea
Subjects: [SDE]Environmental Sciences
Abstract: International audience; Le stockage de l’eau a considérablement augmenté dans le monde depuis les années 1950. Les retenues collectent et stockent l’eau, pour l’alimentation des villes en eau potable, à des fins agricoles, industrielles, piscicoles, de loisir ou de soutien d’étiage. En France, les retenues de petites tailles se sont multipliées à la fin du 20ième siècle. Au début des années 2000, on en comptait environ 125 000. La création de nouveaux ouvrages de stockage se poursuit, parallèlement à une recherche de réduction des usages de l’eau. Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d’impact sur le milieu aquatique, en particulier dans les zones déjà très équipées et où les ressources en eau sont d’ores et déjà très mobilisées. La construction d’une nouvelle retenue nécessite réglementairement une déclaration ou la sollicitation d’une autorisation auprès des services de l’Etat, impliquant de réaliser une étude d’impact environnemental du projet. Une telle étude doit dorénavant évaluer les effets cumulés avec d’autres projets équivalents. Cette dimension « cumulée » de l’impact d’ouvrages de stockage d’eau sur un même bassin versant est souvent mal appréhendée, les connaissances et les méthodologies étant peu développées sur cet aspect. Bureaux d’étude et services de l’Etat font ainsi face à un manque d’outils opérationnels leur permettant d’instruire les projets de nouvelles retenues. Ces difficultés en entrainent d’autres au niveau de la planification de la gestion de l’eau et de l’encadrement à la création de telles retenues. Dans ce contexte, le Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer (MEEM), avec l’appui de l’Onema, a sollicité une expertise scientifique collective (ESCo) auprès d’Irstea, en partenariat avec l’Inra, sur l’impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Ce rapport préliminaire rend compte d'une phase exploratoire de l’expertise, qui avait pour objectifs de familiariser les experts avec la thématique, et de leur permettre de faire le point, du point de vue opérationnel, sur les acquis, les méthodes mobilisables et les méthodes mises en ½uvre pour aborder l’impact cumulé des retenues dans les études d’impact ou notices d’incidence.
Published: 2015

95. Agroforestry: Can trees change aggregate stability ?

Author: Maeght, Jean-Luc, Le Bissonnais, Yves, Roumet, Catherine, Stokes, Alexia, and Monnier, Yogan
Subjects: Agroforestry, Soil aggregate stability, tree line, agrégat, érosion du sol, stabilité des agrégats
Abstract: Soil erosion in farmlands is a major cause of water quality degradation and reduced crops production potential throughout the European countries. In agroforests, if the role of tree lines as physical barriers to runoffs is easily understanding, processes involving rooting systems and soil erodilbility are still unknown. Objectives-Do the presence of a tree line improve soil aggregate stability ?
Published: 2015

96. The effect of four calcium‐based amendments on soil aggregate stability of two sandy topsoils.

Author: Vargas, Gabriela, Verdejo, José, Rivera, Adrian, Suárez, Domingo, Youlton, Cristian, Celis-Diez, Juan L., Le Bissonnais, Yves, Dovletyarova, Elvira A., and Neaman, Alexander
Subjects: SOIL structure, CALCIUM sulfate, SOIL degradation, SOIL amendments, LIME (Minerals), SOIL stabilization, TOPSOIL
Abstract: The structural stability of soil is a physical characteristic that affects soil degradation processes. Calcium‐based amendments, such as calcium carbonate, calcium sulfate, and calcium oxide/hydroxide, have been shown to improve the stability of soil aggregates. This study seeks to determine which calcium‐based soil amendments, and at what concentration, are the most efficient in improving aggregate stability of sandy topsoils derived from granitic and metamorphic parent materials, and to analyze the mechanisms involved. In the pot experiment, soils amended with CaCO3, CaCl2, and CaSO4 did not present significant differences in aggregate stability compared to the control or among each other. In contrast, Ca(OH)2 soil amendment brought the greatest stability to the soil aggregates. A dose of 1% Ca(OH)2 significantly increased the stability of soil aggregates. This effect is due to the reaction of Ca(OH)2 with atmospheric CO2 which leads to the formation of CaCO3, a delayed reaction not showed by the other soil amendments tested. Likewise, the greater solubility of Ca(OH)2 compared to CaCO3 exerts a greater aggregation effect on soil. Thus, the mechanism of action of Ca(OH)2 is related to cementation, rather than flocculation. Future studies should be carried out to demonstrate the effectiveness of Ca(OH)2 under field conditions. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Published: 2019
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97. Simulations à moyen terme des redistribtuions des sols à l’échelle d’un paysage viticole méditerranéen

Author: Follain, Stéphane, Ciampalini, Rossano, David, Mélodie, Le Bissonnais, Yves, Couturier, Alain, Walter, Christian, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Géographie de l'environnement (GEODE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Unité de recherche Science du Sol (USS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Association Française pour l'Etude du Sol (AFES). FRA., Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: modélisation des sols, échelle du paysage, Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, modèle numérique spatialisé, cartographie numérique du sol, épaisseur du sol, Sciences de la Terre, paysage agricole
Abstract: absent
Published: 2014

98. Peut-on protéger les sols en raisonnant l’organisation des paysages ?

Author: Walter, Christian, Follain, Stéphane, Michot, Didier, Salvador-Blanes, Sébastien, Viaud, Valérie, Bakyono, Jean-Paul, Bourennane, Hocine, Chartin, Caroline, Ciampalini, Rossano, Coulouma, Guillaume, Couturier, Alain, Daroussin, Joel, Fouad, Youssef, Hinschberger, Florent, Macaire, Jean-Jacques, Lacoste, Marine, Le Bissonnais, Yves, Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Unité de recherche Science du Sol (USS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Tours (UT), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], redistribution des sols, organisation des paysages
Abstract: absent
Published: 2014

99. A sound measurement of splash detachment rates for erosion and eluviation modelling

Author: Leguedois, Sophie, Darboux, Frédéric, Legout, Cédric, Lucas, Carine, Michel, Eric, Planchon, Olivier, Le Bissonnais, Yves, Laboratoire Sols et Environnement (LSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Unité de recherche Science du Sol (USS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'Etude des Transferts en Hydrologie et Environnement, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Mathématiques - Analyse, Probabilités, Modélisation - Orléans (MAPMO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Subjects: soil erosion model, [SDV]Life Sciences [q-bio], pedogenesis model, aggregate breakdown
Abstract: Splash is well recognised as a key process of interrill erosion and soil surface degradation. Splash has more recently been pointedout as a mechanism of colloid mobilisation suggesting the role of this process in controlling colloid-facilitated transfer andlessivage. Measured splash detachment rates are used to parameterise interrill erodibility in soil erosion and landscape evolutionmodels as well as eluviation in pedogenesis models. However, the available measurements of splash detachment rate are biased andexperiment-specific. Firstly, splash detachment is often considered as a single process whereas, depending on the measurementconditions (e.g. soil aggregation, surface water content, rainfall kinetic energy), raindrop impact on soil can trigger differentphysical mechanisms. Secondly, the interaction between the measurement device and the redistribution pattern of splashedparticles produces bias that are generally not taken into account when interpreting the experimental data. Thirdly, the sizeselectivity is mostly disregarded whereas several authors have already pointed to its preeminence. The objectives of thiscommunication are thus 1) to propose a measurement framework that is physically and experimentally sound to determine splashdetachment rate, 2) to quantify reliable detachment rates for different soils and size fractions, 3) to analyse the way splashdetachment is represented and parametrised in different soil erosion and pedogenesis models, and 4) to suggest a new approach tomodel splash detachment.The experimental framework we designed enabled to: 1) distinguish the consequences on soil aggregates of aggregate breakdown,and transport by splash; 2) propose an invertible mathematical model for a non-biased interpretation of the measurements. Thismodel was obtained from a numerically integrated point-equation by first conducting a sensitivity analysis to determine thesignificant parameters and then finding a simplified form by meta-modeling.Two laboratory devices were set up to sample the soil fragments produced by aggregate breakdown and transported by splash,respectively. Each device has a central circular 18-cm2 source. Sieved air-dried soil (3-to-5-mm size fraction) was exposed tosimulated rainfall at 29 mm.h-1 and with a time specific kinetic energy of 250 J.m-2.h-1. Those conditions are representative of astorm on a dry seedbed. Three cultivated soil surface materials, with various sensitivities to erosion, were tested: a silt loam, a clayloam and a silty clay loam. The size distributions (16 size fractions from 0.05 to > 2000 μm) of the broken down and splashed soilfragments were determined by combining sieving and laser diffraction. These size measurements were performed in ethanol inorder to preserve aggregation.The results show that the splash rate depends mainly on the size fraction of the aggregates available at the soil surface. The ratesare higher for the middle-sized fractions (50 to 1000 μm) and, contrarily to what is generally thought, splash of colloidal-sized soilfragments is not significant. The physical mechanism generating colloidal-sized soil fragments under rainfall impact is breakdownand it occurs only on aggregated soils. In the literature, splash detachment refers to various physical processes: in soil erosion andlandscape models, it encompasses both aggregate breakdown and splash sensu stricto, and, in eluviation and colloidal-particlestransport models, it actually relates to aggregate breakdown only. Thus splash detachment in soil erosion and landscape modelsshould be parametrised by combining aggregate stability tests (representative of aggregate breakdown) and splash cupmeasurements. Eluvation and colloidal-particles transport models should be parametrised by aggregate stability tests only.
Published: 2014

100. Aggregate stability of a crusted soil: differences between crust and sub-crust material, and consequences for interrill erodibility assessment. An example from the Loess Plateau of China

Author: Algayer, Baptiste, Wang, Bin, Bourennane, Hocine, Zheng, Fenli, Duval, Odile, Li, Guifang, Le Bissonnais, Yves, Darboux, Frédéric, Unité de recherche Science du Sol (USS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), College of Resources and Environment, State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Northwest Agriculture and Forestry University, Institute of Soil and Water Conservation (ISWC), Chinese Academy of Sciences [Changchun Branch] (CAS), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), French Ministry of Foreign Affairs through a Hubert Curien grant (PFCC) [20919ZC], National Basic Research Program of China [2007CB407201], and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Subjects: [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, stabilité structurale, Earth Sciences, érodabilité, hétérogénéité, érosion, érodibilité, propriété du sol, complex mixtures, Sciences de la Terre, stabilité des agrégats, modélisation
Abstract: Soil interrill erodibility is a key component of soil erosion models. However, when using aggregate stability to assess soil erodibility, samples are usually collected from the plough layer, while soil erosion occurs at the soil surface. Hence, the potential changes in erodibility caused by crusting are ignored. Moreover, soil interrill erodibility is difficult to predict accurately. This lack of predictability means that current erosion models use a constant erodibility value for a given soil, and thus do not consider potential heterogeneity of erodibility. This study was conducted to (i) assess the heterogeneity of aggregate stability for a crusted soil and (ii) relate this heterogeneity to the aggregate stability of the underlying material (sub-crust) and to standard soil properties. A field study was conducted in a small area of the Loess Plateau in China in which the crust and the sub-crust soils were sampled. Standard soil properties (organic matter content, sand content, silt content, clay content, cation exchange capacity (CEC), pH in water, and water content at the time of sampling) were measured as potential explanatory factors of aggregate stability. The results showed a large heterogeneity in aggregate stability among the sites, even though the sites had the same soil type. The mean weight diameter (MWD) of the crust varied between 0.33 and 2.04 mm while the MWD of the sub-crust varied between 0.23 and 1.42 mm. Soil texture and pH were uniform among the sampling sites, whereas water content, organic matter content and CEC varied more. Even though some correlations existed (for example r = 0.57 between MWD for the slow wetting test and organic matter content), none of the standard soil properties was able to predict aggregate stability accurately. The aggregate stability of the crust was significantly greater than that of the sub-crust. The large differences in aggregate stability imply large differences in soil interrill erodibility. Because a single soil type was investigated, this finding proves that erodibility can vary greatly in space even for a given soil type. Soil interrill erodibility should be estimated from the exact material exposed to erosive forces, the soil surface material. Using the sub-crust would have led to greatly over-estimated erodibility and thus to a marked bias in erosion model predictions., L’érodabilité inter-rigole est un paramètre clef des modèles d’érosion du sol. Cependant, lorsque des tests de stabilité structurale sont utilisés pour évaluer l'érodabilité, les mesures sont habituellement réalisées sur des échantillons prélevés dans l’horizon labouré alors que l’érosion a lieu à la surface du sol. Ainsi, les changements potentiels d'érodabilité causés par la formation de croûte sont ignorés. De plus, l’érodabilité inter-rigole reste encore difficile à prédire avec précision. Ces difficultés conduisent les modèles d’érosion à utiliser une érodabilité constante pour un type de sol donné, et donc à ne pas considérer l’hétérogénéité potentielle de l’érodabilité. Cette étude a été conduite pour (i) évaluer l'hétérogénéité de la stabilité structurale pour un sol encroûté et (ii) relier cette hétérogénéité à la stabilité structurale du matériau sous-jacent (sous-croûte) et aux propriétés standards du sol. Une étude de terrain a été réalisée sur un secteur de surface limitée du Plateau de Lœss (Chine). Des échantillons provenant de la croûte et de la sous-croûte ont été collectés. Les propriétés standards (teneur en carbone organique, teneurs en sable, limon et argile, CEC, pH, et teneur en eau au prélèvement), ont été mesurées en tant que facteurs explicatifs potentiels de la stabilité structurale. Les résultats ont montré une grande hétérogénéité de la stabilité structurale entre les différents sites alors que ces derniers présentaient le même type de sol. Le MWD de la croûte variait entre 0,33 et 2,04 mm tandis que le MWD de la sous-croûte variait entre 0,23 et 1,42 mm. La texture du sol et le pH étaient très homogènes entre les sites étudiés, tandis que la teneur en eau, la teneur en matière organique et la CEC variaient plus fortement. Bien que certaines corrélations aient été identifiées (par exemple r=0.57 entre le MWD du test à l’humectation lente et la teneur en carbone organique), aucune de ces propriétés n’a permis de prédire précisément la stabilité structurale. La stabilité structurale de la croûte était significativement supérieure à celle de la sous-croûte. Les grandes différences de stabilité structurale mesurées impliquent des érodabilités très contrastées. Comme un seul type de sol a été étudié, ce résultat prouve que l’érodabilité peut être très variable spatialement pour un type de sol donné. L’érodabilité inter-rigole du sol devrait être mesurée sur le matériau exact qui subit l’érosion, c'est-à-dire le matériau de surface. L’utilisation du matériau sous-jacent aurait engendré une forte surestimation de l’érodabilité et donc un biais important dans les prédictions d’un modèle d’érosion.
Published: 2014

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