Cette étude a pour objectifs de quantifier et comparer les contributions biogéochimiques et biophysiques au forçage radiatif (RF) total de deux parcelles agricoles du Sud Ouest de la France. Pour ce faire, des mesures de rayonnement mais aussi de flux d’énergie, d’eau et de CO2 ont été réalisées par la méthode des fluctuations turbulentes sur les deux parcelles expérimentales d’Auradé et de Lamasquère entre 2005 et 2012. Ces mesures et l’analyses des itinéraires techniques des parcelles m’ont ont permis de calculer leurs bilans de carbone (C) et de gaz à effet de serre (GES) en combinant les flux nets de CO2 mesurés par fluctuation turbulente avec les émissions associées aux opérations de gestion via une approche de type analyse de cycle de vie. Les effets de la variabilité climatique et des pratiques de gestion sur les différentes composantes des bilans C et GES ont ensuite été analysés de manière à identifier les leviers les plus efficaces pour réduire les émissions de GES et re-stocker du C dans les sols sous forme de matière organique. Nos résultats ont permis de conclure que les composantes du bilan de C pilotaient largement les bilans de GES des cultures et qu’une des pistes les plus prometteuses d’atténuation consistait à réduire les périodes de sol nu, synonymes de pertes de C pour le système, en introduisant des couverts intermédiaires dans les rotations culturales.
Des mesures de rayonnement solaire et d’albédo ont aussi été réalisées sur ces parcelles de manière à pouvoir calculer le RF liées aux variations rapides d’albédo (RFα) caractéristiques de ces écosystèmes. Nous avons dû pour ce faire, adapter les méthodes couramment employées pour évaluer le forçage radiatif liés aux changements ponctuels d’albédos associés à des changements d’occupation du sol. Les dynamiques d’albédo ont été analysées finement pour identifier les causes climatiques et anthropiques (opérations de gestion) de ses variations. A partir de cette étude nous avons pu identifier que la végétation active et les résidus de cultures avaient des albédos globalement supérieurs au sol nu et donc des contributions climatiques (RF) plus faibles. Cela nous a permis à nouveau d’identifier les pratiques de gestions qui permettaient de réduire le RF des parcelles (maintien de résidus en surface et introduction de couverts intermédiaires dans les rotations). Pour pouvoir comparer l’effet des variations rapides d’albédo sur le RF avec les contributions biogéochimiques (bilans de C et GES) des parcelles cultivées, les RFα ont été convertis en équivalents C de CO2. Ces comparaisons ont montré que la contribution des effets albédos au RF total des parcelles pour une culture donnée était en moyenne environ 7 fois plus importante que la contribution des variations de stock de C dans les sols au RF total. Des simulations ont donc été réalisées pour comparer les RFα et les RF liés aux effets biogéochimiques engendrés par 1) le maintien des résidus en surface après récolte d’une culture de blé et 2) par l’introduction d’un couvert intermédiaire avant une culture de maïs. Nos résultats ont montrés que le développement d’un couvert intermédiaire pouvait faire basculer une parcelle fortement émettrice (forçage radiatif positif) en un équivalent fort puits de GES (forçage radiatif négatif) et que près de 90% de cet effet était lié à des effets albédos. La gestion de l’albédo des cultures nous est donc apparue comme étant potentiellement un puissant levier d’atténuation aux changements climatiques. |
Cette étude a pour objectifs de quantifier et comparer les contributions biogéochimiques et biophysiques au forçage radiatif (RF) total de deux parcelles agricoles du Sud Ouest de la France. Pour ce faire, des mesures de rayonnement mais aussi de flux d’énergie, d’eau et de CO2 ont été réalisées par la méthode des fluctuations turbulentes sur les deux parcelles expérimentales d’Auradé et de Lamasquère entre 2005 et 2012. Ces mesures et l’analyses des itinéraires techniques des parcelles m’ont ont permis de calculer leurs bilans de carbone (C) et de gaz à effet de serre (GES) en combinant les flux nets de CO2 mesurés par fluctuation turbulente avec les émissions associées aux opérations de gestion via une approche de type analyse de cycle de vie. Les effets de la variabilité climatique et des pratiques de gestion sur les différentes composantes des bilans C et GES ont ensuite été analysés de manière à identifier les leviers les plus efficaces pour réduire les émissions de GES et re-stocker du C dans les sols sous forme de matière organique. Nos résultats ont permis de conclure que les composantes du bilan de C pilotaient largement les bilans de GES des cultures et qu’une des pistes les plus prometteuses d’atténuation consistait à réduire les périodes de sol nu, synonymes de pertes de C pour le système, en introduisant des couverts intermédiaires dans les rotations culturales.
Des mesures de rayonnement solaire et d’albédo ont aussi été réalisées sur ces parcelles de manière à pouvoir calculer le RF liées aux variations rapides d’albédo (RFα) caractéristiques de ces écosystèmes. Nous avons dû pour ce faire, adapter les méthodes couramment employées pour évaluer le forçage radiatif liés aux changements ponctuels d’albédos associés à des changements d’occupation du sol. Les dynamiques d’albédo ont été analysées finement pour identifier les causes climatiques et anthropiques (opérations de gestion) de ses variations. A partir de cette étude nous avons pu identifier que la végétation active et les résidus de cultures avaient des albédos globalement supérieurs au sol nu et donc des contributions climatiques (RF) plus faibles. Cela nous a permis à nouveau d’identifier les pratiques de gestions qui permettaient de réduire le RF des parcelles (maintien de résidus en surface et introduction de couverts intermédiaires dans les rotations). Pour pouvoir comparer l’effet des variations rapides d’albédo sur le RF avec les contributions biogéochimiques (bilans de C et GES) des parcelles cultivées, les RFα ont été convertis en équivalents C de CO2. Ces comparaisons ont montré que la contribution des effets albédos au RF total des parcelles pour une culture donnée était en moyenne environ 7 fois plus importante que la contribution des variations de stock de C dans les sols au RF total. Des simulations ont donc été réalisées pour comparer les RFα et les RF liés aux effets biogéochimiques engendrés par 1) le maintien des résidus en surface après récolte d’une culture de blé et 2) par l’introduction d’un couvert intermédiaire avant une culture de maïs. Nos résultats ont montrés que le développement d’un couvert intermédiaire pouvait faire basculer une parcelle fortement émettrice (forçage radiatif positif) en un équivalent fort puits de GES (forçage radiatif négatif) et que près de 90% de cet effet était lié à des effets albédos. La gestion de l’albédo des cultures nous est donc apparue comme étant potentiellement un puissant levier d’atténuation aux changements climatiques. |