Caroline Petitjean

email : Caroline.Petitjean at EcoFoG.gf

Thèse soutenue le 17 juin 2013.

Mesures in situ et simulations des flux de N2O Cas du changement d’usage des terres en Guyane : déforestation par la méthode ‘chop-and-mulch’ suivi de la mise en valeur agricole.

Cette thèse étudie les effets de la conversion de la forêt tropicale en parcelles agricoles, sur les émissions du gaz à effet de serre N2O par les sols. Ce travail est réalisé à l’échelle du cycle cultural sur le dispositif expérimental de Combi (littoral guyanais), à l’aide de mesures ponctuelles in situ (méthode des chambres au sol) et de simulations (modèle NOE) des flux de N2O pour réaliser l’interpolation entre les points de mesure. Les émissions de N2O par les sols de la forêt tropicale ont été comparées à celles de parcelles de forêt converties en terres agricoles par la méthode ‘chop-and-mulch’, méthode qui associe coupe mécanique de la végétation, broyage puis enfouissement des résidus forestiers dans le sol. Les terres agricoles étaient soit des parcelles de prairie non pâturée soit des parcelles cultivées (maïs fertilisé/soja) conduites en semis conventionnel (semis après travail du sol, sans plante de couverture) ou en semis direct (sans travail du sol, avec plantes de couverture).
Sur la base des mesures réalisées, le sol de la forêt tropicale de Combi émet de faibles quantités de N2O (2,4 ± 0,4 g N ha-1 j-1) ; la conversion par la méthode ‘chop-and-mulch’ de cette forêt en prairie ne conduit pas à une augmentation significative des émissions de N2O (1,7 ± 0,7 g N ha-1 j-1) entre le 19ème et le 31ème mois suivant la conversion ; la conversion de la forêt en parcelles cultivées induit une augmentation significative des émissions de N2O attribuée à la fertilisation, à la minéralisation des résidus de culture et à la modification des paramètres édaphiques (densité apparente, température, humidité volumique) ; la conduite des cultures sans travail du sol (7,0 ± 1,1 g N ha-1 j-1) n’engendre pas de flux de N2O significativement plus élevés que celle avec travail du sol (6,8 ± 1,0 g N ha-1 j-1). L’utilisation du modèle NOE sur le site nécessite des adaptations spécifiques notamment au niveau de la relation entre émissions de N2O et humidité du sol.

Mots clé : Gaz à effet de serre - Microbiologie du sol - Ecosystèmes - Anthropisation

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