Etude et modélisation des impacts des pratiques agricoles sur l'abondance des communautés microbiennes des sols : dynamiques à l'échelle du paysage
Auteur / Autrice : | Laurie Dunn |
Direction : | Nicolas Chemidlin Prevost-Bouré, Nicolas Marilleau, Christophe Lang |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biologie des populations et écologie |
Date : | Soutenance le 27/06/2022 |
Etablissement(s) : | Bourgogne Franche-Comté |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Agroécologie (Dijon) |
établissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Sandrine Petit-Michaut |
Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Chemidlin Prevost-Bouré, Nicolas Marilleau, Christophe Lang, Yvan Capowiez, Luc Abbadie, Laetitia Bernard, Christophe Le Page | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Yvan Capowiez, Luc Abbadie |
Mots clés
Résumé
Les communautés microbiennes des sols sont reconnues comme centrales pour la fertilité des sols et sont des bioindicateurs pour évaluer l’impact des pratiques agricoles sur les sols. L’enjeu est de favoriser leur utilisation pour accompagner / accélérer l’innovation dans le monde agricole. Pour cela, l’objectif était ici de caractériser les dynamiques spatiales et temporelles de l’abondance des communautés microbiennes des sols à l’échelle d’un paysage agricole pour les modéliser et proposer une première version d'outil d’aide à la décision (OAD) aux acteurs du monde agricole. Une approche pluridisciplinaire a été mise en oeuvre en mêlant écologie microbienne, évaluation environnementale, modélisation par des systèmes multi-agents ; combinée à une démarche de modélisation participative permettant d’intégrer le savoir-faire des acteurs (chercheurs, conseillers agricoles et agriculteurs). Cette approche s’est appuyée sur le paysage agricole de Fénay (1200ha, Dijon, 21) pour lequel les communautés microbiennes du sol ont été caractérisées pour leur abondance au cours de trois campagnes respectivement en 2011, 2016 et 2019 ; les pratiques agricoles étant connues depuis 2004. L’analyse des variations d’abondance des communautés microbiennes des sols a permis de mettre en évidence sa dépendance vis à vis des variations des caractéristiques physico-chimiques des sols et des changements de pratiques agricoles, mais aussi et surtout l’importance de l’historique de la parcelle tant en termes d’abondance des communautés microbiennes que de pratiques agricoles. A partir de ces connaissances, un modèle basé sur un système multi-agents a été produit afin de prédire l’évolution de la biomasse microbienne des sols face à des changements de pratiques agricoles. Les étapes de calibration ont permis d’évaluer la capacité d’accueil et le taux de croissance des micro-organismes ainsi que la durée d’impact des pratiques agricoles, ceci en fonction de l’occupation du sol, et ainsi d'aboutir à un modèle ayant une bonne capacité prédictive. En s’appuyant sur une interface utilisateurs, des ateliers participatifs ont permis d’évaluer les facilités d'appropriation du modèle par différents types d'acteurs.