Introduction de la croissance végétale annuelle dans un modèle biogéochimique d'interactions trophiques (C, N) entre micro-organismes du sol et les plantes - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Mémoire D'étudiant Année : 2024

Introduction de la croissance végétale annuelle dans un modèle biogéochimique d'interactions trophiques (C, N) entre micro-organismes du sol et les plantes

Résumé

Climate change and biodiversity loss are two major challenges for terrestrial ecosystems. Grasslands, which cover 40% of the global surface, play a crucial role in the carbon and nutrient cycles. They can act as both carbon sinks and sources, depending on their management and environmental context. To better understand these dynamics, this work is part of the MODIMIV project, which aims to model carbon and nitrogen flows in grasslands while accounting for plant and microbial diversity. The initial model is based on a coupling between ModVege, which simulates aboveground biomass, and SYMPHONY, which represents soil carbon dynamics. The objective of this study was to integrate a root compartment into the model to improve the representation of interactions between roots, soil, and microorganisms. This addition enabled the simulation of new flows and helped identify a bottleneck related to nitrogen availability. However, further adjustments are required to refine precision, especially regarding the root mortality rate. This work is a step towards a comprehensive mechanistic model capable of simulating the effect of plant diversity on the biogeochemical fluxes of carbon and nitrogen. Ultimately, this model could be used to propose sustainable management strategies for grasslands, thereby improving our understanding of the role of biodiversity in ecosystems.
Le réchauffement climatique et la perte de biodiversité sont deux défis majeurs pour les écosystèmes terrestres. Les prairies, qui couvrent 40 % de la surface globale, jouent un rôle crucial dans le cycle du carbone et des nutriments. Elles peuvent agir à la fois comme puits et sources de carbone, en fonction de leur gestion et du contexte environnemental. Pour mieux comprendre ces dynamiques, ce travail s'inscrit dans le cadre du projet MODIMIV, qui vise à modéliser les flux de carbone et d'azote dans les prairies en tenant compte de la diversité végétale et microbienne. Le modèle de départ repose sur un couplage entre ModVege, qui simule la biomasse aérienne, et SYMPHONY, représentant les dynamiques du carbone dans le sol. L'objectif de ce stage était d'intégrer un compartiment racinaire au modèle afin d'améliorer la représentation des échanges entre racines, sol et micro-organismes. Cette intégration a permis de simuler de nouveaux flux et d'identifier un point de blocage lié à la disponibilité de l'azote. Cependant, des ajustements restent nécessaires pour affiner la précision, notamment au niveau du taux de mortalité racinaire. Ce travail constitue une avancée vers un modèle mécaniste complet, capable de simuler l'effet de la diversité végétale sur les flux biogéochimiques du carbone et de l'azote. À terme, ce modèle pourrait être utilisé pour proposer des stratégies de gestion durable des prairies, contribuant ainsi à mieux appréhender le rôle de la biodiversité dans les écosystèmes.
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  • HAL Id : hal-04728665 , version 1

Citer

Damien Reiller. Introduction de la croissance végétale annuelle dans un modèle biogéochimique d'interactions trophiques (C, N) entre micro-organismes du sol et les plantes. Ecologie, Environnement. 2024. ⟨hal-04728665v1⟩
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