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Le présent rapport fait état des connaissances acquises à ce jour par la communauté scientifique sur les stocks de COS du territoire. Il présente ensuite les principaux déterminants à leur variabilité spatiale et temporelle. Il expose pour finir l’effet du changement d’usage des sols, des pratiques agricoles et de gestion forestière.

L’objectif de cette synthèse est de fournir un état des lieux des travaux réalisés sur le stockage decarbone organique des sols (COS) en Guadeloupe. Compte tenu des données disponibles, lesthématiques suivantes sont traitées dans ce document, après une présentation du contextebiophysique du territoire :- Déterminants des stocks de COS et spatialisation des stocks de COS ;- Evolution tendancielle des stocks de COS ;- Effet des changements d’usage des sols sur les stocks de COS ;- Effet des changements de pratiques de gestion des sols sur les stocks de COS.

L’objectif de cette synthèse est de fournir un état des lieux des travaux réalisés sur le stockage decarbone organique des sols (COS) en Martinique. Compte tenu des données disponibles, lesthématiques suivantes sont développées dans ce document, après avoir une présentation du contextebiophysique du territoire :- Déterminants des stocks de COS et spatialisation des stocks de COS ;- Effet des changements d’usage des sols sur les stocks de COS ;- Effet des changements de pratiques de gestion des sols sur les stocks de COS.

La teneur en dioxyde de carbone de l’air des grottes est généralement très supérieure à celle de l’air libre. Alors qu’à l’extérieur, la concentration en CO2 est actuellement un peu supérieure à 400 ppm, dans les grottes de Wallonie, par exemple, elle varie entre 1 000 et 30 000, et parfois plus. Les variations saisonnières sont très fortes. Les valeurs observées en été sont quatre à dix fois plus importantes que les données hivernales.À la grotte de Comblain, que nous avons étudiée plus que les autres, les pCO2 de l’air du sol présentent généralement un maximum net un mois ou deux avant le maximum dans la cavité. Des analyses des isotopes stables du carbone confirment que la grotte et le sol sus-jacent ont la même signature isotopique, une signature très différente de celle de l’air libre. L’influence des visiteurs est négligeable dans les grottes étudiées. Il n’en est pas de même dans certaines grottes beaucoup plus fréquentées par les touristes.Au fil des ans, la teneur de l’air en dioxyde de carbone augmente dans les cavités, comme à l’air libre. Mais sous terre, la hausse est beaucoup plus forte. L’importance de l’augmentation ne peut toutefois pas être fixée uniformément : les grottes présentent des caractères très divers (nombre d’entrées, courants d’air, présence ou non d’un cours d’eau, affectation du sol sus-jacent…).Nos analyses d’air ont commencé en 1966. En un demi-siècle, l’augmentation a été très importante dans certaines cavités, moins dans d’autres ; mais dans toutes, la pCO2 croît, et dans toutes plus vite qu’à l’air libre. L’augmentation bien connue de la teneur de l’air libre en dioxyde de carbone est un élément favorable à la végétation. Il en est de même de la hausse des températures. Ces deux facteurs propices à la végétation entraînent une augmentation de la pCO2 du sol. En effet, dans le sol et le sous-sol il n’y a pas de photosynthèse, mais avec une vitalité accrue de la flore les racines des arbres et autres plantes et la microfaune du sol et du sous-sol respirent davantage et émettent davantage de CO2.Plusieurs chercheurs, à l’échelle européenne, voire mondiale, s’accordent sur l’idée que les sols sont des sources (ou des puits) de carbone bien plus importants que l’atmosphère et que le réchauffement a déjà produit une avance de plusieurs jours dans la feuillaison. S’il se confirme que le sol et le sous-sol contiennent trois fois plus de carbone que l’atmosphère libre, l’évolution rapide que nous observons sous terre pourrait avoir un impact climatique., Carbon dioxide level is generally higher in caves than in the air. Whereas concentrations of CO2 in the atmosphere is today just above 400 ppm, it varies between 1,000 and 30,000 ppm or even higher, in walloon caves. Seasonal variations are very high. Summer readings are between four and ten times those of winter readings.At Comblain cave, which we have studied more than others, soil CO2 level is usually at it’s highest one or two months before the cave maximum. Analyses of stable carbon isotopes confirm that the cave and the soil above it have the same isotope characteristics, which are very different from the ones of atmospheric air. The influence of tourists is negligible in the caves studied, which is not always the case in some caves more frequented by tourists.Over the years the concentration of CO2 is rising both in caves and in the free atmosphere. But underground the increase is much higher and the rate of the increase is not uniform: caves have very diverse characteristics (number of entry points, draughts, the presence or not of underground streams, the land use, etc.).Our first air analyses were performed in 1966. In half a century the increase has been very strong in some caves, less so in others; but in all the level of CO2 concentration has risen, and always at a faster rate than in the free atmosphere. The well-known increase in CO2 levels in the free atmosphere is favorable to vegetation; it is the same for the increase in temperatures. At our latitudes, these two factors favour vegetation growth, leading to an increase in CO2 soil concentrations. There is no photosynthesis underground, and the vitality of the flora, tree roots and other plants, and of the microfauna, which respire more, is emitting higher levels of CO2.Many researchers, both European and further afield, agree that the soil is both a source and a sink for carbon which are greater than the atmosphere and that climate warming has resulted in plants producing leaves a few days earlier. If it is confirmed that the soil and sub-soil contain three times more carbon than the atmosphere, the change we observe underground could have significant effects on the climate.

In a context of pratices’ evolution to more sustainable pratices, a lot of Vignerons and Maisons have given up herbicides and modified their pratice of fertilisation and of the maintenance of the soil. Yet, these new agronomic models have generated new ecophysiological difficulties as the decrease of vigour or yields. The aim of thise study is to understand which strategies of fertilisation or maintenance of the soil allowed to restorate or maintain vines’ vigor. To achieve this aim, a set of ecophysiologic, soil and climate conditions indicators have been chosen and followed on a network of six parcels dispersed trought Champagne representing the three main grape varieties of the AOC. Tow years of ecophysiological data have been cross-referenced to climate and soil data as well as vineyard management pratices to try to understand which pratices were more efficient to maintain vigor. This study has been done on two scales, the first one inter-plot to understand overall which pratices are the most efficient. The second one at a plot scale to determine which pratices are the most relevant according to the soil and climate condictions.; Dans un contexte d’évolution des pratiques vers des pratiques plus durables, de nombreux Vignerons et Maisons ont abandonné les herbicides et modifié leurs pratiques de fertilisation et d’entretien du sol. Cependant, ces nouveaux itinéraires culturaux ont vu l’apparition de différentes difficultés écophysiologiques comme la diminution de la vigueur ou des rendements. L’objectif de cette étude est de comprendre quelles stratégies de fertilisation et de travail du sol permettent de restaurer ou d’augmenter la vigueur de la vigne. Pour répondre à cet objectif, un ensemble d’indicateurs écophysiologiques et pédoclimatiques ont été choisis et suivis sur un réseau de six parcelles dispersées à travers la Champagne représentant les trois cépages principaux de l’AOC. Deux années de données écophysiologiques ont été croisées aux données pédoclimatiques ainsi qu’aux itinéraires culturaux afin de comprendre quelles stratégies sont les plus efficaces pour maintenir la vigueur. Cette étude s’est réalisée à deux échelles, la première interparcellaire pour comprendre de façon globale quelles pratiques sont les plus efficaces. La seconde à l’échelle parcellaire pour déterminer quelles pratiques sont les plus pertinentes en fonction des données pédoclimatiques des parcelles.

International audience

International audience; It is now certain that soil evolution will be strongly influenced by climate change. In particular, young soils, such as anthropogenic soils, show evolution patterns that change faster than natural soils. They can contain large quantities of organic pollutants (in the context of industrial activities) which mobility in the environment might differ under the impact of several environmental factors, particularly climate. To better quantify the link between climatic fluctuations and their impact on soil properties, it is important to understand how meteorological records can be derived into pedoclimates. Using HYDRUS-1D, we converted fluctuations of water content and temperature into pedoclimatic events over time as a function of climatic conditions, soil properties and depth. First, using data collected from lysimeters and a local weather station, we calibrated the fluctuations in soil water content and soil temperature. The model efficiently predicts the evolution of soil temperature (index of agreement >0.97 and RMSE

Les engins utilisés lors des opérations sylvicoles peuvent tasser le sol. Ce tassement va jouer un rôle non négligeable sur le transport des fluides (gaz, et eau). Dans le sol, les bactéries méthanogènes en condition anaérobie dégradent la matière organique et produisent du méthane alors que les bactéries méthanotrophes oxydent le méthane en condition aérobie. Le flux net de méthane d’un sol dépend donc de l’équilibre entre ces deux processus. La production de CO2 quant à elle dépend de la respiration des organismes vivants du sol (racines et microorganismes) qui consomment le dioxygène et produisent du CO2. Dans cette étude, nous nous intéressons aux variations saisonnières des flux nets de deux gaz à effet de serre (CH4 et CO2) dans un sol forestier sensible au tassement où nous distinguons deux types de traitements : une partie tassée et une partie non tassée (contrôle). Une attention particulière a été apportée sur le rôle de la végétation herbacée accompagnatrice du site sur les flux de CO2 et de CH4. L’objectif global est de quantifier les variations temporelles de flux de CH4 et de CO2 et d’en rechercher les déterminants en s’appuyant sur les relations entre ces flux et les paramètres climatiques et édaphiques. Les résultats montent une variation saisonnière des flux de CO2 et de CH4 pouvant s’expliquer par une variation saisonnière des paramètres pédoclimatiques. Cependant, seule la glycérie a une influence significative sur le flux de CH4.; Heavy traffic used in forest operations increase the risk to compact soil. This compaction will affect transport of fluids (gas and water). In soil, methanogenic bacteria under anaerobic conditions degrade organic matter and produce methane while methanotrophic bacteria oxidize methane under aerobic conditions. Net methane flux depends on the balance between these two processes. The production of CO2 in turn depends on the respiration of living organisms within soil (roots and microorganisms), which consume oxygen and produce CO2. In this study, we focus on seasonal variations in net fluxes of two greenhouse gases (CO2 and CH4) in a forest soil sensitive to compaction where we distinguish two types of treatment: a compacted treatment and a non-compacted treatment (control). Particular attention has been made to determine the role of herbaceous species on the site on flux of CO2 and CH4. The overall objective is to quantify the temporal variations of CH4 fluxes and CO2 and seeking determinants based on the relationship between these fluxes, climate and soil parameters. Seasonal variations of CO2 and CH4 fluxes have been underlines and can be explained by variation of soil and climate parameters. However, only the Glyceria striata has a significant influence on the CH4 flux.

Des travaux récents, associant des approches issues de l’écologie fonctionnelle aux démarches agronomiques traditionnelles, ont permis des avancées significatives dans la manière de caractériser les prairies permanentes riches en espèces. Dans cet article nous présentons la notion de types fonctionnels de plantes identifiés sur la base de traits biologiques communs, et leurs liens avec les caractéristiques agronomiques des espèces, caractéristiques qui définissent la valeur d’usage de la prairie. Les résultats des études menées sur des dispositifs expérimentaux très variés (collection d’espèces natives, essais de fertilisation, réseaux de parcelles chez des éleveurs) montrent qu’il existe des relations stables entre les types d’espèces dominantes dans la prairie et les modes de conduites (intensité de défoliation et fertilisation). Ces résultats sont discutés dans la perspective d’une application aux prairies à flore complexe. Des propositions sont faites concernant les règles d’assemblage des espèces et les modes de conduites à mettre en œuvre pour les pérenniser une fois implantées., Recent studies, associating approaches taken from functional ecology and traditional agronomical processes, have resulted in significant progress in the way multi-specific permanent pastures can be characterized. In this paper we put forward the notion of functional plant types, which are identified on the basis of common biological features and by their links to the agricultural characteristics of the species; these characteristics are those that define the use value of the pasture. The results from many studies, with a vast array of experimental designs (collection of native species, fertilisation trials, network of experimental plots on individual farms) show the existence of stable relationships between the types of dominant species in a pasture and the methods of management (intensity of defoliation and fertilisation). These results are discussed in view of an application to pastures with a complex floristic composition. Suggestions are made concerning the rules for the association of species and the methods of management to apply in order to ensure the perenniality of the pastures after sowing.

International audience; Les relations entre le climat et la croissance radiale de 15 hêtraies (450 arbres) du réseau RENECOFOR ont été étudiées à travers l'analyse des années "caractéristiques" et l'établissement de "fonctions de réponse". Les bilans hydriques mensuels utilisés pour expliquer la croissance sont issus d'un modèle à base écophysiologique qui utilise des données climatiques journalières et des paramètres stationnels pour estimer le déficit hydrique du sol. Sur la période 1949-1994, les sécheresses particulièrement intenses et longues des années 1959, 1989 et 1976 se sont traduites par des croissances très réduites pour la majorité des peuplements. À l'opposé, les années humides 1977 et 1958 ont coïncidé avec des années à forte croissance. [...]

Aims : The evolution of the economical and environmental context (low-input management practices, increase of energetic cost and climate change) requires adaptation and/or optimization of winegrower’s practices in order to elaborate competitive and qualitative wines. To adapt and sustain their practices at the plot scale e.g. rootstock selection or plantation density, winegrowers and extension officers need indicators to predict vine development according to immutable environmental factors (soil, parent rock and landscape). The aim of this work is to develop operational and useful indicators with a scientific justification. Methods and results: This paper proposes a new approach based on a computer model, composed of a cascade of fuzzy expert systems to estimate the two variables that best characterize vine development: vigor and precocity. It combines expertise of pedologists and data analysis. Based on a literature survey, in particular a previous expert system using analytical equations, the new approach allows a continuous estimation of vine vigor and precocity imparted by soil, parent rock and landscape. It avoids the drawbacks of the previous expert system, due to the use of traditional crisp partitions for continuous input variables. Model parameters setting by combination of expert knowledge and data mining - making the most of them - is another novel aspect. The method is tuned and validated on two different databases. Conclusion: Vine vigor and precocity imparted by environmental factors can be now evaluated with a method more efficient than the former ones, as shown by the validation procedures. Post-evaluation correction by experts is not necessary which saves time. The new method allows having a continuous estimation. Each step can be controlled and analyzed during the design. The method is generic, reasoning rules corresponding to the relations between variables have a range of validity that exceeds a given area. It is quite easy to customize and to transfer to new areas by adjusting the parameters using local knowledge and data. Significance and impact of the study: This work gives an answer to the significant problem of vigor and precocity assessment according to environmental factors, which is a prerequisite in order to best adapt long-term cultural practices, Objectifs : L’évolution du contexte économique et environnemental (réduction des intrants, augmentation des coûts énergétiques et changement climatique) nécessite une adaptation et/ou une optimisation des pratiques des viticulteurs pour continuer à élaborer des vins de qualité tout en restant compétitif. Pour adapter leurs pratiques et plus particulièrement celles qui sont pérennes à l’échelle de la parcelle, les viticulteurs et les conseillers viticoles ont besoin d’indicateurs pour prédire le développement de la vigne en fonction des facteurs environnementaux permanents (sol, roche-mère et environnement paysager). De tels indicateurs sont actuellement absents ou trop simplistes dans leur mode de construction. L'objectif de ce travail est de développer des indicateurs opérationnels et utiles avec une justification scientifique bien construite. Méthodes et résultats : Cet article propose une nouvelle approche basée sur un modèle informatique composés de plusieurs systèmes experts flous. Il combine l’expertise et l’analyse de données pour estimer les deux variables qui caractérisent le mieux le développement de la vigne : la vigueur et la précocité. Grâce à une analyse bibliographique et en particulier à partir d'un précédent système expert basé sur une équation analytique, la nouvelle méthode permet d’obtenir une estimation continue de la vigueur et de la précocité conférées par les facteurs du sol, de la roche-mère et du paysage. Elle élimine les inconvénients du précédent système expert dus à un découpage traditionnel en classes des variables continues. Un autre aspect nouveau concerne l'obtention des paramètres du modèle en combinant efficacement la connaissance experte et l’analyse de données. La méthode est mise au point et validée à partir de deux bases de données. Conclusion : La vigueur et la précocité conférées par les facteurs environnementaux peuvent désormais être évaluées par deux indicateurs qui fonctionnent mieux que ceux construits précédemment, évitant une correction a posteriori des valeurs des indicateurs par les experts. La nouvelle méthode permet une estimation continue de ces variables. Chaque étape peut être contrôlée et analysée lors de l'agrégation des variables. La méthode est générique car le raisonnement lié aux relations entre les variables n'est pas spécifique à une région. Elle peut facilement être transférée à de nouvelles zones en adaptant les valeurs des paramètres à partir de la connaissance experte et des données du nouveau terrain d'étude. Signification et impact de l’étude : Ce travail apporte une réponse au problème de l’estimation de la vigueur et de la précocité conférées par les facteurs environnementaux permanents, qui est un pré-requis pour pouvoir mieux adapter les pratiques culturales pérennes.