Thèses

Evaluer la stabilité du carbone organique des sols

Cette thèse innovante menée par Eva Kanari au sein de l’institut des Sciences de la Terre de Paris et du laboratoire de Géologie de l’ENS Ulm permet de réduire l’erreur des modèles de prédiction des évolutions des stocks de carbone organique dans les sols.

Quels sont les principaux résultats de la thèse ?
EK

Au cours des trois dernières années, mon travail a montré qu’il est possible de réduire l’erreur des modèles prédisant l’évolution du carbone organique du sol (COS) en améliorant la caractérisation de la stabilité biogéochimique des matières organiques dans les sols.

En effet, les modèles opérationnels, notamment utilisés dans le conseil agricole, sont basés sur une compartimentation du COS en différents niveaux de stabilité. Or, alors que cette compartimentation a un effet majeur sur les simulations, la taille des compartiments n’était pas à ce jour mesurable directement et ce sont des valeurs « par défaut » issues de calibration des modèles qui sont appliquées.

Dans le cadre de ma thèse, j’ai testé l’hypothèse qu’une mesure de la stabilité thermique du COS au laboratoire par des méthodes d’analyse issues de la pétrochimie (pyrolyse Rock Eval®) permettait de quantifier la taille des compartiments et d’améliorer les prédictions des modèles.

Cette hypothèse a pu être validée sur plusieurs sites européens dans le cas du modèle AMG, modèle simple à deux compartiments. À un deuxième niveau, grâce à des travaux expérimentaux, j’ai acquis de multiples connaissances sur les analyses thermiques utilisées dans le contexte d’étude des sols.

Ces connaissances nouvelles me permettent notamment de mieux comprendre pourquoi les résultats des analyses thermiques du modèle Rock-Eval® peuvent être reliées à la stabilité biogéochimique du COS observée in-situ. Cela me permettra également de préciser le domaine de validité des estimations issues des analyses thermiques.

Pourquoi avez-vous sollicité l’ADEME ? Qu’est-ce que cette collaboration a apporté aux travaux ?
EK

Le soutien de l’ADEME, organisme qui s’occupe de politiques publiques dans le domaine de l’environnement et qui interagit étroitement avec le monde agricole, donne à mon travail un impact accru.

La collaboration avec l’ADEME m’a bien sûr apporté un soutien financier mais aussi scientifique grâce à l’encadrement d’un ingénieur de recherche expert sur ce sujet.

L’ADEME m’a aussi permis d’élargir mon réseau en stimulant des interactions avec des pairs à plusieurs occasions.

Comment ont été valorisés les résultats ? Quelles sont les éventuelles suites ?
EK

Les résultats de ces travaux ont fait l’objet de quatre présentations, deux lors de conférences internationales et deux lors d’une conférence nationale. Un article a été soumis présentant les résultats de mon travail expérimental et un article est en cours de soumission sur l’amélioration des simulations des évolutions du COS. La prochaine étape est la transposition de ce concept au niveau national, les échantillons du Réseau de Mesure de la Qualité des Sols sont d’ailleurs en cours d’analyse par Rock-Eval®.

La perspective à moyen-terme et le véritable défi est de continuer à développer, adapter et exploiter cette approche jusqu’à atteindre l’échelle globale.

L’amélioration des modèles de dynamique du COS ainsi obtenue ouvrirait la porte à un meilleur suivi des pratiques de gestion plus vertueuses permettant de contribuer à l’atténuation du changement climatique et à la sécurité alimentaire. Dans mon avenir professionnel, je continuerai à faire des recherches sur la qualité des sols et à lutter pour leur conservation.