Analyse simultanée de l'impact biophysique (carbone-eau-énergie) de surfaces forestières, viticoles et photovoltaïques au sol en milieux rural et péri-urbain.

Simultaneous analysis of the biophysical impact (carbon-water-energy) of forest, vineyard and photovoltaic ground surfaces in rural and peri-urban environments.

• Auteur / Autrice : Emma Lopez
• Direction : Jean-Christophe Domec, Virginie Moreaux
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique de l'environnement
• Date : Inscription en doctorat le 18/03/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ISPA - Interaction Sol-Plante-Atmosphère
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : ECOFUN - Ecosystem functioning across scales

Mots clés

Mots clés libres

Échanges de carbone

Evapotranspiration

Bilan énergétique

Agroécosystèmes en mutation

Fermes photovoltaïques

Changement climatique

Carbon exchanges

Evapotranspiration

Energy balance

Changing agro-ecosystems

Photovoltaic farms

Climate change

Résumé

La transition énergétique en cours, les stratégies bas-carbone, et l'artificialisation des terres ont des répercussions importantes sur l'occupation de l'espace et l'environnement. Les effets potentiels de changements d'occupation des terres sur le climat et les sols des territoires sont susceptibles d'être importants. Récemment plusieurs grands projets de production d'énergie photovoltaïque soulèvent un questionnement concernant leurs impacts d'ordres biophysique et biogéochimique sur l'environnement. Les impacts environnementaux d'un parc photovoltaïque industriel implanté au sein d'un espace rural ont été peu étudiés sous climat tempéré. Il n'existe pas, à notre connaissance, d'étude sur l'impact de l'implantation d'un parc solaire enherbé sur le microclimat, le stock de carbone d'un sol forestier, ou de friche industrielle ou encore sur le régime hydrique en climat tempéré. Dans ce contexte, cette thèse aura pour objectif principal de quantifier et comprendre comment différents types d'utilisation des terres (forêts, vignobles et parcs photovoltaïques) affectent les composantes de l'environnement et quelles pourraient être leurs interactions réciproques. Spécifiquement, cette thèse analysera simultanément et comparativement dans la mesure du possible, les échanges d'énergie, d'eau et de CO2 entre la forêt, le vignoble et deux parcs photovoltaïques. L'objectif est de quantifier l'impact des panneaux solaires sur le cycle du carbone d'une part et le bilan hydrique et la distribution de l'eau dans le sol d‘autre part. La thèse évaluera spécifiquement la conséquence des parcs photovoltaïques sur la distribution de carbone organique dans le sol et sur l'évolution des paramètres agro-pédologiques des sols en relation avec la végétation s'y développant. Les travaux de thèse auront vocation à être suffisamment génériques pour en tirer des enseignements techniques et méthodologiques, et ainsi accroître l'expertise du doctorant dans le domaine de la caractérisation des impacts biophysiques de tels systèmes.

The energy transition underway, low-carbon strategies, and land artificialization have significant repercussions on spatial occupation and the environment. the potential effects of land use changes on climate and soil in territories are likely to be significant. Recently, several large photovoltaic energy production projects raise questions about their biophysical and biogeochemical impacts on the environment. The environmental impacts of an industrial photovoltaic park established in a rural area have been poorly studied in temperate climates. to our knowledge, there is no study on the impact of establishing a grass-covered solar park on microclimate, carbon stock of forest soil, or industrial wasteland, or on the water regime in temperate climates. In this context, this thesis will aim to quantify and understand how different land uses (forests, vineyards, and photovoltaic parks) affect environmental components and what their reciprocal interactions could be. Specifically, this thesis will simultaneously and comparatively analyze, to the extent possible, the energy, water, and CO2 exchanges between the forest, vineyard, and two photovoltaic parks. The objective is to quantify the impact of solar panels on the carbon cycle on the one hand, and on the water balance and water distribution in the soil on the other hand. The thesis will specifically evaluate the consequence of photovoltaic parks on the distribution of organic carbon in the soil and on the evolution of agro-pedological parameters of the soils in relation to the vegetation developing there. The thesis work will be sufficiently generic to draw technical and methodological lessons from it, and thus increase the PhD student's expertise in characterizing the biophysical impacts of such systems.