Regional estimates of the production, fluxes and budgets of carbon and water for winter wheat by using high resolution remote sensing data combined with a crop model : application to southwest France

• Auteur / Autrice : Amanda Gabriela Maia Veloso
• Direction : Eric Ceschia, Valérie Demarez, Richard Escadafal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Télédétection de la biosphère continentale, écologie
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télédétection en sciences de la Terre

Bilan des émissions de gaz à effet de serre

Changements climatiques

Agriculture -- Productivité

Mots clés libres

Modèle de culture

Bilan carbone

Bilan hydrique

Télédétection

Production

Blé

Résumé

Les terres agricoles, qui occupent plus d'un tiers de la surface continentale de la Terre, contribuent au changement climatique et sont aussi affectées par ces changements puisque leur production est contrainte par les conditions climatiques et les ressources en eau. L'objectif principal de cette thèse est donc de quantifier et d'analyser la production et aussi les principales composantes des cycles biogéochimiques du carbone et de l'eau des agrosystèmes, pour des années climatiques contrastées, afin d'identifier les meilleures stratégies pour maintenir la production et réduire les impacts environnementaux. Ce travail a été focalisé sur les cultures de blé du sud-ouest de la France. Pour répondre à cet objectif nous proposons une approche de modélisation spatialisée qui combine : i) des données de télédétection optique à hautes résolutions spatiale et temporelle, ii) des modèles de culture semi-empiriques et iii) un ample dispositif de mesures in-situ pour la calibration et la validation des modèles. L'utilisation combinée de ces trois outils offre de nouvelles perspectives pour la modélisation et le suivi des agrosystèmes à l'échelle régionale et globale.

The agricultural lands that occupy more than one third of Earth's terrestrial surface contribute to climate change and are also impacted by those changes, since their production is conditioned by climatic conditions and water resources. The main objective of this thesis is therefore to quantify and analyze the production and also the main components of the carbon and water biogeochemical cycles for crop ecosystems in contrasted climatic years, focusing specifically on the winter wheat crop, in order to identify the best strategies for maintaining crop production and reducing environmental impacts. The study area is located in southwest France. We propose a regional modeling approach that combines: i) high spatial and temporal resolutions optical remote sensing data, ii) simple crop models and iii) an extensive set of in-situ measurements for models' calibration and validation. The combined use of these three 'tools' opens new perspectives for advanced agro-ecosystems modeling and monitoring at regional or global scales.