Le concept des services écosystémiques permet d’enrichir l’analyse des agroécosystèmes en intégrant leurs externalités positives. Mais comment analyser ces services au sein d’un verger de pommier ? Quels sont les liens de conflits et de synergies entre services écosystémiques multiples ? Une thèse (Demestihas C., 2017) réalisée dans le cadre d’une bourse CIFRE Ctifl – INRA vise à répondre à ces questions avec une démarche novatrice combinant mesures expérimentales, modélisation et analyse statistique. Cinq services ont été sélectionnés suite à une analyse bibliographique des services écosystémiques en vergers (Demestihas et al, 2017) : production de fruits, disponibilité de l’azote dans le sol, régulation du climat reposant sur la prévention de la dénitrification de l’azote et sur la séquestration du carbone, maintenance et régulation du cycle de l’eau y compris de sa qualité, et régulation des bioagresseurs. Les nuisances environnementales dues aux produits phytosanitaires ont aussi été considérées. Les services et fonctions écosystémiques ont été décrits par un ou plusieurs indicateurs et quantifiés à l’aide de modèles dans les cas suivants : (i) neuf systèmes de culture réels sur deux dispositifs expérimentaux « systèmes de culture » en pommiers dans le sud-est de la France et (ii) 150 systèmes de culture fictifs conçus à partir de la combinaison de cinq leviers de pratiques et de leurs modalités, dans des conditions pédoclimatiques identiques. Les deux modèles utilisés ont été STICS, un modèle générique de simulation du fonctionnement du sol et des cultures sous l’influence des pratiques, qui a nécessité une paramétrisation et une évaluation sur pommier à partir de mesures expérimentales, et IPSIM, une plateforme de modélisation simulant les effets des pratiques et des conditions du milieu sur les dégâts aux cultures causés par les bioagresseurs. IPSIM a été paramétré sur pommier, sur la base d’une importante étude bibliographique et à dires d’experts. Les simulations des modèles ont fait l’objet d’analyses statistiques pour analyser les liens entre services et fonctions écosystémiques, et l’impact des conditions pédoclimatiques et des pratiques agricoles. L’analyse des neufs systèmes de culture réels a permis de quantifier l’impact de pratiques agricoles sur certains services et l’influence importante des caractéristiques pédoclimatiques de chaque site. Ceci conforte la nécessité d’une prise en compte explicite de l’interdépendance « pratiques x conditions du milieu » pour analyser les services. L’analyse des résultats des systèmes de culture fictifs a permis de préciser l’impact sur les fonctions et services écosystémiques de la fertilisation, de l’irrigation et des pratiques de protection contre le carpocapse, la tavelure et le puceron cendré. Une analyse exploratoire a permis d’identifier les systèmes aboutissant aux compromis les plus favorables entre services au sein des systèmes virtuels de pommiers. Cette démarche centrée sur la cascade « pratiques culturales – fonctions écosystémiques – services écosystémiques », combinant observation, simulation à partir de modèles, et analyse statistique, devrait contribuer à l’optimisation des systèmes de culture en vergers sous l’angle des services écosystémiques. Pour la mettre en oeuvre, il sera cependant nécessaire de créer une nouvelle génération de modèles capables de mieux intégrer des services multiples et les effets d’une gamme élargie de pratiques, notamment la biodiversité planifiée et la biodiversité associée.