Dynamique du carbone organique du sol dans les prairies de Guyane issues d'un changement d'usage des terres en lien avec les caractéristiques de la végétation et du sol

Dynamics of soil organic carbon in French Guiana grasslands resulting from land-use change, in relation to vegetation and soil characteristics

• Auteur / Autrice : Clara Ducrocq
• Direction : Paulo Salgado, Sébastien Fontaine
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : EFSA-Ecologie fonctionnelle et Ecophysiologie
• Date : Inscription en doctorat le 17/11/2025
• Etablissement(s) : Institut Agro
• Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SELMET - Système d'élevage méditerranéens et tropicaux
• Partenaire(s) de recherche : École d'inscription : L'Institut Agro Montpellier (2020-....)

Mots clés

Mots clés libres

Dynamique temporelle du carbone

Stock de carbone des sols

Multifonctionnalité

Prairie

Déforestation

Guyane française

Carbon temporal dynamics

Soil carbon stock

Multifonctionnality

Pasture

Deforestation

French Guiana

Résumé

Les sols représentent un important réservoir de carbone, stockant environ deux fois plus de carbone que l'atmosphère. Ils jouent ainsi un rôle dans l'atténuation du changement climatique, notamment par la séquestration du carbone dans les horizons profonds. En Guyane française, la conversion des forêts amazoniennes en prairies destinées à l'élevage entraîne une perte de puits de carbone et génère d'importantes émissions de gaz à effet de serre, notamment dues à la combustion de la biomasse lors des pratiques d'abattis-brûlis. Un précédent projet de recherche a abordé cette problématique en comparant des prairies d'âges différents selon une approche synchronique (chronoséquence). Toutefois, cette méthode présente certaines limites notamment liées à la variabilité entre sites. Dans le cadre de cette thèse, une approche diachronique est adoptée : les stocks de carbone sont mesurés sur les mêmes parcelles à environ dix ans d'intervalle. Cette méthodologie permet d'affiner les résultats obtenus précédemment et de mieux caractériser l'évolution réelle des stocks de carbone dans le temps. Par ailleurs, la thèse cherche à identifier les facteurs influençant la séquestration du carbone dans ces sols, à travers l'analyse de propriétés physico-chimiques, de l'activité biologique, de la composition floristique des prairies, ainsi que des pratiques de gestion. Les résultats permettront d'approfondir la compréhension de l'impact du changement d'usage des terres (déforestation) et des pratiques agricoles sur le fonctionnement des sols et leurs services écosystémiques, en particulier le stockage du carbone. Ces enjeux sont particulièrement importants en Guyane, où l'élevage bovin occupe près de 48 % de la surface agricole utile, et plus largement en Amazonie, où l'extension des pâturages est responsable d'environ 70 % de la déforestation.

Soils represent a major carbon reservoir, storing approximately twice as much carbon as the atmosphere. They therefore play a crucial role in mitigating climate change, particularly through carbon sequestration in deep soil horizons. In French Guiana, the conversion of Amazonian forests into pastures for livestock farming leads to a significant loss of carbon sinks and generates substantial greenhouse gas emissions, notably due to biomass burning associated with slash-and-burn practices. A previous research project addressed this issue by comparing pastures of different ages using a synchronic approach (chronosequence). However, this method has certain limitations related to site variability. In this PhD, a diachronic approach is adopted: carbon stocks are measured on the same plots approximately ten years apart. This methodology allows for refining previous results and better characterizing the actual evolution of carbon stocks over time. Furthermore, the thesis aims to identify the factors influencing carbon sequestration in these soils through the analysis of physico-chemical properties, biological activity, pasture floristic composition, and management practices. The results will contribute to a better understanding of the impact of land-use change (deforestation) and agricultural practices on soil functioning and their ecosystem services, particularly carbon storage. These issues are especially relevant in French Guiana, where cattle farming occupies nearly 48% of the utilized agricultural area, and more broadly in the Amazon region, where pasture expansion accounts for approximately 70% of deforestation.