Impacts environnementaux des mesures de mitigation basees sur la gestion des terres

par Yang Su

Projet de thèse en Sciences de l'environnement

Sous la direction de Benoît Gabrielle et de David Makowski.

Thèses en préparation à l'Université Paris-Saclay (ComUE) , dans le cadre de École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....) , en partenariat avec ECOSYS Écologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (laboratoire) et de institut des sciences et industries du vivant et de l'environnement (AgroParisTech) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 15-10-2018 .


  • Résumé

    L'Institut de convergence CLAND regroupe 12 groupes de recherche du cluster Paris-Saclay visant à fournir une évaluation intégrée d'un large éventail de solutions terrestres pour la gestion des transitions énergétiques du 21ème siècle. Le défi scientifique interdisciplinaire dans lequel s'inscrit CLAND consiste à intégrer une recherche de pointe dans la modélisation des changements climatiques, la production de nourriture et de bio-produits, la dynamique de la biodiversité, le fonctionnement des écosystèmes et la socio-économie des terres. évaluer les risques et les options durables pour la gestion intégrée des écosystèmes terrestres. Dans le cadre de l'un des programmes phares du programme CLAND, ce projet de thèse se concentrera sur les impacts environnementaux et écologiques des mesures d'atténuation basées sur la gestion des terres pour réduire les effets négatifs de l'agriculture et de la foresterie sur le changement climatique ou créer des puits de GES. Bien que de nombreux types de mesures d'atténuation existent, la plupart des revues de la littérature se sont concentrées jusqu'à présent sur un nombre limité de mesures et, dans de nombreux cas elles ne sont souvent évaluées que qualitativement. Nous manquons actuellement de synthèses quantitatives évaluant l'efficacité de mesures individuelles ou de combinaisons d'entre elles, en particulier lorsque ces mesures sont déployées à une échelle pertinente pour atteindre les objectifs climatiques déinis par les politiques associées. Le premier objectif du projet de doctorat proposé consiste à cartographier les données scientifiques actuelles sur les conséquences environnementales d'un large éventail de mesures d'atténuation du changement climatique, et à acquérir de nouvelles connaissances sur des aspects qui n'ont été que partiellement évalués jusqu'à présent. Les critères d'évaluation suivants seront pris en compte: besoins et limites en eau et en nutriments, qualité de l'air, qualité et érosion du sol, la qualité de l'eau, biodiversité et services écosystémiques. L'examen des données impliquera un large éventail de mesures d'atténuation, notamment la séquestration du carbone dans le sol, l'agriculture de conservation, l'agroforesterie, le recyclage des déchets organiques en agriculture, la production de bioénergie, la gestion forestière et les changements d'affectation des terres. Le deuxième objectif est de procéder à une évaluation approfondie d'un ensemble restreint de mesures qui ont été identifiées comme potentiellement très efficaces. Des approches quantitatives et qualitatives seront réalisées pour synthétiser les données disponibles trouvées dans la littérature, les données internes et l'expertise des équipes de CLAND via des méta-analyses ou d'autres approches statistiques appropriées. Les meilleures mesures seront sélectionnés et leurs avantages à grande échelle seront évalués dans deux études de cas du projet CLAND, impliquant la France / Europe occidentale et la Chine, en considérant une gamme de scénarios futurs pour le climat et la gestion des terres.

  • Titre traduit

    The Environmental Impacts of Land-based Climate Mitigation Measures


  • Résumé

    The CLAND 'convergence institute' (http://cland.lsce.ipsl.fr/) gathers 12 research groups from the Paris-Saclay cluster aiming at providing an integrated assessment of a wide range of land-based solutions for managing the ecological and energy transitions of the 21st century. The interdisciplinary scientific challenge behind CLAND is to integrate state-of-the art research in modelling climate change, food and fibre production, biodiversity dynamics, ecosystem functioning and land-use socio-economics, and associate this with data syntheses to understand key feedbacks and assess risks and sustainable options for integrated management of land ecosystems. CLAND recently received funding for 10 years under the 'Big Investment Plan' launched by the French government, and is structured around 3 main flagship programmes centered on land-based climate mitigation, adapdation to climate change, and global integration of climate and land-use systems and policies. As part of one of the CLAND flagship programmes, this PhD project will focus on the environmental and ecological impacts of land-based mitigation (LM) measures developed to reduce the negative effects of agriculture and forestry on climate change or create GHG sinks (e.g., conservation agriculture, agroforestry). Although many types of mitigation measures exist, most of the literature reviews have focused so far on a limited number of LMs and, in many cases, these LMs are often only qualitatively assessed. We are currently lacking of quantitative syntheses assessing the efficiencies of single LM and of combinations of LMs, especially when these measures are deployed at a scale relevant to reach climate-related policy targets. The first objective of the proposed PhD project consists of mapping the current scientific evidence on the environmental consequences of large range of land-based mitigation measures, and gaining new insight into aspects that have only been partially assessed so far, from a methodological as well as practical perspective. The following assessment criteria will be taken on board: water and nutrient demands and limitations, air quality, soil quality and erosion, water quality, biodiversity and ecosystem services. The review of evidence will involve a wide panel of mitigation measures, including enhanced soil carbon sequestration, conservation agriculture, agroforestry, the recycling of organic waste in agriculture, bioenergy production, forest management and land-use changes (eg, afforestation or land sparing strategies). Major knowledge gaps will be identified at this stage. The second objective is to conduct an in-depth assessment of a restricted set of LMs identified as potentially highly efficient. Quantitative and qualitative approaches will be carried out to synthetize available data found in the literature, in-house data, and expertise from the CLAND teams via meta-analyses or other suitable statistical approaches. The best LMs will be selected and their benefits at large scales will be evaluated in two case studies of the CLAND project, involving France/Western Europe and China, considering a range of future climate and land management scenarios.