Modèle dynamique de dénitrification dans les zones humides naturelles à l'échelle mondiale

Dynamic model of denitrification in natural wetlands on a global scale

• Auteur / Autrice : Columba Martinez Espinosa
• Direction : José Miguel Sanchez-Pérez, Sabine Simeoni-Sauvage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie fonctionnelle
• Date : Soutenance le 08/10/2021
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Écologie fonctionnelle et environnement (Toulouse ; 2007-2023) - Laboratoire Écologie fonctionnelle et environnement (Toulouse ; 2007-2023)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sabine Simeoni-Sauvage, Magali Gerino, Antonio Vallejo, Nathalie Cabirol
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Josette Garnier, Estelita Ruiz Romera

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dénitrification

Écologie des zones humides

Mots clés libres

Zones humides

Dénitrification

Modélisation global

Télédétection

Wetlands

Denitrification

Global modelling

Earth Observations

Remote Sensing

Résumé

La biosphère subit une crise environnementale causée par notre modèle économique énergivore. Comprendre les processus de régulation et d'échange des écosystèmes globaux est le défi majeur pour améliorer notre résilience et réduire notre impact sur la Terre. L'objectif de cette thèse est d'évaluer le rôle dynamique des écosystèmes des zones humides dans le cycle global de l'azote. Le modèle de dénitrification du sol (SDM) a été développé en utilisant les observations satellitaires de l'humidité et de la température du sol. Le modèle a été validé à l'échelle locale avec des mesures de laboratoire, puis à l'échelle globale. Identification des moments et des points chauds dans les zones humides naturelles. L'Asie du Sud-Est et l'Océanie ont été identifiées comme le principal point chaud. Les moments chauds varient selon la région et la typologie. Le mois de mai a été le moment chaud pour les marais d'eau douce et les zones humides complexes. Alors que les zones humides saumâtres sont actives toute l'année et les forêts inondées, ont leur pic en décembre et janvier. L'estimation quantitative de la dénitrification a été évaluée à 169.32± 18.31 Tg N (N2O-N +N2-N).an-1 et l'évolution de la dénitrification au cours des 8 dernières années a été analysée et mise en relation avec les anomalies du climat mondial.

The biosphere is undergoing an environmental crisis caused by our energy-intensive economic model. Understanding the regulation and exchange processes of global ecosystems is the key challenge to improve our resilience and reduce our impact on the Earth. The aim of this thesis is to assess the dynamic role of wetland ecosystems in the global nitrogen cycle. The Soil Denitrification Model (SDM) was developed using soil moisture and temperature satellite Earth Observations. The model was validated at local scale with laboratory measurements, then upscale global scale. Identification of hot moments and hot spots in natural wetlands. Southeast Asia and Oceania was identified as the main hot spot. The hot moments varied by region and by typology. May was the hot moment for freshwater marshes and complex wetlands. While brackish wetlands are active all year long and flooded forest, have their peak in December and January. Quantitative estimation of denitrification was estimated at 169.32± 18.31 TgN (N2O-N +N2-N).yr-1 and evolution of denitrification in the last 8 year was analysed and linked to global climate anomalies.