Josephine Huet

UMR IMBE

Doctorante / Oct 2023 à Oct 2028

Découplage expérimental des effets de la sécheresse et du réchauffement climatique sur l’activité biologique et la dynamique du carbone dans les sols forestiers méditerranéens

En utilisant une approche intégrative et mécaniste combinant des expérimentations in natura et en conditions contrôlées, ce projet de thèse a pour objectif d'évaluer les impacts du changement climatique en région méditerranéenne sur la biodiversité du sol et la dynamique du C associée dans les sols forestiers méditerranéens. Plus précisément, les principaux objectifs seront d'étudier les 1) la décomposition de la litière, les émissions de CO2 et de COVB liées à l'activité biologique, et 2) la séquestration du carbone du sol en réponse aux effets isolés et interactifs de la sécheresse et du réchauffement.

Jeanne Poughon

UMR CEFE

Doctorante / Oct 2024 à Oct 2027

Effets de la sécheresse sur l’assimilation et l’allocation du carbone dans la biomasse vivante des arbres en forêt

Les objectifs de cette thèse sont de quantifier comment l’allocation du carbone dans la biomasse des arbres se modifie entre les différents organes (bois, racines, feuilles et organes reproducteurs) en réponse à une augmentation du stress hydrique et à une diminution de l’assimilation du carbone. On s’appuiera sur les résultats de cinq expériences de manipulation des précipitations menées sur le long terme dans différents écosystèmes forestiers — trois forêts méditerranéennes, une forêt tempérée et une plantation d’eucalyptus — ainsi que sur les flux de carbone mesurés par covariance de tourbillon dans plusieurs sites forestiers du réseau ICOS, afin d’étudier les effets expérimentaux et interannuels des variations de disponibilité en eau. Il impliquera l’analyse et la synthèse de données existantes, ainsi que la collecte de nouvelles données à l’aide de protocoles homogénéisés et innovants sur chaque site, en particulier pour le compartiment souterrain, généralement sous‑étudié dans les écosystèmes forestiers. La thèse s’articulera autour de trois axes de recherche principaux : i) améliorer la compréhension du lien entre l’absorption photosynthétique de carbone et la croissance du tronc ; ii) étudier les effets de la sécheresse sur l’architecture des arbres et l’allocation du carbone entre les différents organes aériens ; iii) quantifier l’allocation du carbone dans le compartiment souterrain et sa réponse à la sécheresse.

Ma Mission en 180s / Drought effects on carbon assimilation and allocation in living tree biomass in forests  

Philippine Dubertrand

UMR ESE

Doctorante / Oct 2024 à Oct 2027

Quantifier l'influence du cycle du phosphore sur la croissance et l'utilisation des ressources dans les plantations tropicales d'Eucalyptus : une approche basée sur la modélisation des processus

Les cycles biogéochimiques du carbone (C), de l'azote (N), du phosphore (P) et du potassium (K) sont étroitement liés dans les écosystèmes terrestres, avec des interactions et des rétroactions complexes, limitées par la stœchiométrie dans la plante et dans le sol, et influencées par le climat. La production primaire nette est souvent limitée ou co-limitée par des nutriments tels que N, P ou K, ou par d'autres macro- et micro-nutriments. À ce jour, la plupart des modèles de fonctionnement des écosystèmes terrestres (TEM) ne simulent que très partiellement l'influence de la limitation des nutriments sur la productivité des forêts. Seule une poignée d'entre eux intègrent des représentations des cycles de l'azote, du phosphore et/ou du potassium et sont donc potentiellement en mesure d'évaluer leurs effets sur le bilan de carbone des forêts. Il est urgent d'améliorer les TEM pour intégrer les cycles du carbone, de l'eau, de l'azote, du phosphore et du potassium, ainsi que leurs interactions. Cela constitue un défi, car les carences en ces nutriments ont un impact sur de nombreux processus se déroulant dans la plante et dans le sol à différentes échelles de temps et d'espace, et modifient les cycles du carbone, de l'eau et d'autres nutriments. Dans le cadre de ce doctorat, nous développerons un modèle inédit basé sur la représentation des processus, couplant les représentations des cycles du carbone, de l'eau et des minéraux (N, P et K) dans les peuplements forestiers (le modèle CASTANEA-MAESPA-CNPK). Le modèle comprendra des représentations mécanistes des processus physiologiques dans la plante et des processus biogéochimiques dans le sol afin de maximiser la généricité du modèle et (i) la confiance dans son application sous des gradients de climat et de sol et (ii) sa transférabilité pour des adaptations futures à différents types de forêts. Des représentations mécanistes à échelle fine peuvent donner accès à une meilleure compréhension fondamentale des impacts des carences en nutriments sur le fonctionnement des forêts et le cycle du carbone. Le modèle sera paramétré et validé sur un ensemble d'essais d'eucalyptus situés dans tout le Brésil, avec une large gamme de (co)limitations N, P et/ou K. Nous utiliserons le modèle pour évaluer le rôle de la nutrition minérale (N, P et K) dans la détermination de la production et de l'efficacité de l'utilisation des ressources dans des plantations d'eucalyptus tropicaux au Brésil. Plus précisément, nous visons à identifier les processus impliqués dans les cycles de ces nutriments au sein de l'écosystème qui limitent la production de biomasse dans les forêts. Le développement du modèle s'appuiera sur de vastes ensembles de données et sur des études de modélisation antérieures menées sur des plantations forestières d'eucalyptus tropicaux, qui sont considérées ici comme un cas d'étude : il s'agit d'écosystèmes simplifiés (une seule espèce végétale poussant sur des sols homogènes) avec des prélèvements importants de nutriments par les récoltes, où les effets des manipulations de l'écosystème (par exemple l'exclusion des pluies et les fertilisations) sur les cycles biogéochimiques peuvent être étudiés sur une rotation entière.