Terrestrial ecosystems and global changes – theoretical and experimental approaches

Keywords: Écosystèmes terrestres, expérimental, cycle biogeochimiques, changements globaux
Prerequisites: –

Les écosystèmes terrestres naturels et anthropiques sont largement affectés par les changements globaux comme le dépôt d’azote atmosphérique, l’augmentation de la température de surface ou les changements d’usage des sols. Ces facteurs modifient les cycles biogéochimiques, des échelles fines aux échelles régionales et globales. Pour comprendre et prévoir ces changements, il est possible d’expérimenter et de modéliser les interactions et les feedbacks entre ces facteurs et les systèmes sol-plante.

Nous proposons de travailler une semaine continue sur ces questions liant écosystèmes terrestres et changements globaux, en combinant séminaires théoriques et travaux pratiques. Après avoir revisité certains fondamentaux des fonctionnements de la biosphère terrestre, nous nous intéresserons à différents changements globaux: le dépôt d’azote atmosphérique, les modifications des bilans hydriques et leur impact associé (sécheresse), l’augmentation de la température, l’augmentation de la concentration en CO₂ dans l’atmosphère, les feux de forêts et de prairies ou la diminution de la biodiversité végétale, pour citer quelques exemples. Une partie des séminaires sera dédiée à la présentation des méthodes et techniques utilisées pour la partie pratique, et à la modélisation des ses changements des cycles biogéochimiques.

En parallèle, nous mènerons une série d’expériences sur de petits écosystèmes (plantes + sol) ayant subi l’effet de ces changements globaux. Nous étudierons en particulier le cycle du carbone (marquage isotopique, bilan de masse, suivi de respiration), le cycle de l’eau (analyse de données type time series, bilan de masse), le flux de nutriments (azote minéral), les dynamiques des populations végétales (biodiversité), propriétés du sol (stabilité des agrégats, qualité chimique et biologique du sol).

La semaine se déroulera en novembre sur le site du Centre de recherche en écologie expérimentale et prédictive – Ecotron Ile de France, situé à Saint-Pierre-les-Nemours. Les étudiants pourront loger sur place et l’ensemble des séminaires et du travail expérimental se déroulera sur le site.

A la fin du module, les étudiants présenteront les résultats de leur travail expérimental, cette présentation faisant office d’évaluation pour le module.