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Agence Nationale de la Recherche (France) 2021

NutriLIFT - Racines profondes versus pompes : comparaison des prélèvements profonds de nutriments dans des eco- et agrosystèmes tropicaux secs

Racines Nutriments

Agence Nationale de la Recherche (France)

Titre : NutriLIFT - Racines profondes versus pompes : comparaison des prélèvements profonds de nutriments dans des eco- et agrosystèmes tropicaux secs

Date : Début et durée du projet scientifique : février 2021 - 48 Mois

Présentation
Le projet Nutrilift relève les défis de comprendre et quantifier le rôle de la remontée des nutriments dans le fonctionnement de la zone critique, en posant l’hypothèse que dans les forêts naturelles, les espèces à racines profondes peuvent tirer une partie de leurs ressources nutritives d’une altération minérale accrue en profondeur, et que l’importance de ce processus dans les agrosystèmes est moindre, les systèmes agroforestiers représentant une situation intermédiaire. Mené au sein de l’IRL CEFIRSE (IRD-CNRS-INRA-UPS-Indian Institute of Science, Bangalore) en collaboration avec nos collègues indiens, le projet s’appuiera sur les suivis long terme du chantier indien du SNO M-TROPICS, membre de l’Infrastructure de Recherche OZCAR. Il bénéficiera du degré de caractérisation exceptionnel des sites, où nous avons montré des liens essentiels entre surface et profond, en particulier le partage vertical de la ressource en eau par les espèces dominantes d’arbres dans l’écosystème forestier et l’importance de prendre en compte les prélèvements profonds pour boucler les cycles biogéochimiques.

Le projet concevra et mettra en œuvre un nouveau cadre méthodologique pour la caractérisation combinée des propriétés du sol et des racines, et le suivi de la dynamique de l’eau et des solutés depuis la surface jusqu’à de grandes profondeurs pour 3 sites contrastés (forêt, agroforesterie et agriculture). Nous mettrons en œuvre une combinaison unique de techniques pour caractériser simultanément les propriétés du sol et des systèmes racinaires et nous utiliserons ces informations pour contraindre le modèle hydrologique COMFORT, qui simule explicitement l’absorption d’eau par les racines profondes. Nous considérerons simultanément les différents processus contrôlant le stockage et la mobilisation du carbone et des nutriments dans la rhizosphère grâce à différents outils, pour relier la dynamique actuelle de l’altération et des nutriments et la dynamique du carbone associé aux racines. Nous proposerons une nouvelle approche conceptuelle basée sur des budgets isotopiques intra-plante afin de quantifier les contributions du régolithe profond au cycle des nutriments. Enfin, nous développerons et utiliserons un modèle de transport réactif (couplage COMFORT-WITCH) pour simuler l’impact du changement climatique sur le fonctionnement de la zone critique, permettant d’explorer les stratégies de gestion dans une approche participative avec les acteurs locaux. En quantifiant l’impact du couplage/découplage de la "biosphère invisible et visible" sur les cycles des nutriments, le projet permettra de mieux évaluer la résilience des écosystèmes et de concevoir des pratiques de gestion plus durables stimulant les processus biologiques de la zone critique dans les agrosystèmes.

Coordinateur : Jean RIOTTE (Géosciences Environnement Toulouse)

Partenaires  : GET Géosciences Environnement Toulouse Eco&Sols Ecologie Fonctionnelle et Biogéochimie des Sols et Agrosystèmes IPGP Institut de physique du globe de Paris IEES Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris

Financement Aide de l’ANR : 517 105 euros

Présentation (ANR)

Page publiée le 3 novembre 2021