Paysages virtuels et analyse de scénarios pour évaluer les impacts environnementaux des systèmes de production agricole

Virtual landscapes and scenario analysis to assess the environmental impacts of agrosystems

• Auteur / Autrice : Luc Sorel
• Direction : Christian Walter
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Engrais et amendements

Sols

Résumé

L’évaluation environnementale des systèmes de production agricole est un enjeu majeur pour le développement de pratiques agricoles durables, la préservation ou la restauration du bon état écologique des ressources naturelles. Cependant, cette évaluation est compliquée à réaliser par expertise ou par expérimentation à cause de la diversité des processus de transformation et de transfert de la matière organique au sein des paysages agricoles, leurs interactions et leurs dynamiques. L’objectif de ce projet était de proposer une méthodologie d’évaluation environnementale qui soit spatialisée et dynamique afin d’intégrer les effets du milieu physique, du climat et des pratiques agricoles. L’approche suivie dans ce projet est basée sur le développement d’une plateforme de modélisation des paysages agricoles (Qualscape), comme support conceptuel commun aux différentes étapes de ce travail : l’analyse de successions culturales parcellaires observées afin d’identifier les déterminants spatiaux et temporels des transitions de cultures ; l’occupation du sol spatialisant les pratiques agricoles ; à partir du bassin versant de Naizin (12 km2, Morbihan, France) caractérisé par des activités d’élevage bovin et porcin intensives, la construction d’un jeu de paysages agricoles virtuels différant par leur milieu physique, les forçages climatiques et les pratiques agricoles auxquels ils sont soumis. – la réalisation d’une évaluation environnementale multi-cibles et multi-critères de ces agrosystèmes en permettant le couplage et l’intégration des sorties entre le modèle agro-hydrologique TNT2 et un modèle de bilan de phosphore du sol.

The environmental assessment of agrosystems is a critical issue for the design of sustainable agricultural practices and for the preservation or recovery of the ecological functions of agrosystems. However, this assessment is difficult to achieve through expert opinion and experimentation alone, due to the diversity of transformation and transfert processes of organic matter within agricultural landscapes, their interactions, and their dynamics. This project aimed at proposing a spatialized and dynamic environmental assessment method to integrate the effects of the physical environment, climate, and agricultural practices. Our approach was structured by the development of a landscape modelling platform (Qualscape), which provided the conceptual framework for the different steps of this study : -analysis of observed field crop sequences to identify the spatial and temporal drivers of crop transitions, because landcover plays a major role in the location of agricultural practices ; - the contruction of a sest of virtual agricultural landscapes based on the intensively farmed Naizin catchment (12 km2, Morbihan department, France) that different in terms of climate, soil-type patterns, and crop management ; - the multi-target and multi-criteria assessment of these agrosystems by coupling and interating the outputs of the nitrogen (N) fate model TNT2 and a soil phosphorus (P) budget model.