Dissertations / Theses: 'Bilan du carbone'

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Hammel, Éric. "Prothèse totale de hanche à composant fémoral carbone-carbone : bilan à cinq ans." Bordeaux 2, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR25223.

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Vautey, Philippe. "Bilan des performances mécaniques des composites carbone/thermoplastiques pour l'aéronautique." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMP0639.

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Abstract:

Ce travail a été orienté pour dresser un bilan des performances mécaniques des composites à matrice thermoplastique, en s'efforçant d'identifier les sollicitations élémentaires sur lesquelles sont basées les sélections matériaux, pour un concepteur de structures aéronautiques. Le composite thermoplastique APC2/AS4 de la société ICI a servi de support à cette étude. Au delà d'une comparaison thermoplastique/thermodurcissable, l'influence d'une matrice ductile sur les propriétés des stratifiés a pu être étudiée grâce à l'APC2, qui se démarque nettement des systèmes thermodurcissables plus fragiles utilisés en production à ce jour. Après que le comportement élasto-plastique marque de la matrice Peek au sein du composite ait été souligné, l'analyse des modes de ruines a permis de préciser les raisons du compromis mécanique réalisé sur stratifiés APC2 vis à vis de la traction, de la compression, et de la sensibilité aux dommages d'impact et à l'environnement. Parallèlement, des aspects spécifiques à la morphologie semi-cristalline de ce thermoplastique ont été étudiés. Des conditions limites de moulage ont été proposées pour éviter certains risques de fragilisation.

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BARIGAH, TETE SEVERIEN. "Etude du bilan carbone de deux clones de peuplier a croissance contrastee." Paris 11, 1991. http://www.theses.fr/1991PA112353.

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Abstract:

Des mesures d'assimilation nette et de croissance effectuees sur 2 clones de peupliers (populus interamericana cv. Raspalje et populus euramericana cv. Robusta) ont revele que ces deux clones presentent une capacite photosynthetique foliaire sensiblement identique pour une croissance en biomasse aerienne tres differente (la productivite de raspalje est de 2 a 3,5 fois superieure a celle de robusta a la fin du premier cycle vegetatif). L'etude du bilan carbone des 2 clones realise par l'analyse des resultats de la photosynthese (au niveau de la feuille et de la plante isolee), de la respiration (feuilles, tiges, racines), de la croissance (surface foliaire et biomasse) et de la repartition des assimilats entre organes (feuilles, tiges, racines) a montre que la performance du clone raspalje tient essentiellement a sa capacite a developper rapidement une grande surface foliaire grace a: 1) un debourrement precoce des bourgeons (2 a 3 semaines avant robusta) et a un arret plus tardif (fin septembre-mi octobre, mi aout pour robusta); 2) une aptitude a fabriquer de larges feuilles et une surface foliaire importante par arbre. En fin de premiere annee, la surface foliaire de raspalje est de 2 a 3 fois plus grande que celle de robusta; 3) une repartition des assimilats photosynthetiques privilegiant la formation des feuilles et la croissance en biomasse aerienne. Les capacites photosynthetiques des 2 clones sont similaires mais les pertes respiratoires sont un peu plus elevees chez raspalje. Cette analyse rejoint les conclusions plus generales de lambers et al. (1989) selon lesquelles les differences de taux de croissance entre plantes sont le resultat essentiellement de differences dans la production de surface foliaire par unite de biomasse produite

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Lebaube, Stéphanie. "Bilan de carbone et croissance du hêtre (Fagus sylvatica L. ) en conditions naturelles." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/2001NAN10189.

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Le, Maire Guerric. "Détermination du bilan de carbone de la forêt de Fontainebleau : apport de la télédétection pour la spatialisation des paramètres d'entrée." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112298.

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Abstract:

La compréhension du rôle des écosystèmes terrestres, et en particulier celui des forêts, dans le cycle du carbone est nécessaire pour appréhender l'évolution du CO2 atmosphérique. L'estimation des flux et des stocks de carbone d'une forêt gérée (Forêt de Fontainebleau, 17000 ha) est réalisée avec CASTANEA, modèle d'écosystème forestier basé sur les processus écophysiologiques élémentaires. Ce modèle est adapté et spatialisé sur le site d'étude. Les simulations sont réalisées par parcelle forestière homogène, et additionnées sur l'ensemble du massif. Les paramètres d'entrées sont obtenus à partir de bases de données issues d'inventaires forestiers et d'inventaires pédologiques réalisés par l'Office National des Forêts, de données satellitaires et de mesures de terrain. Une étude de sensibilité du modèle est réalisée au préalable pour déterminer quels paramètres sont les plus sensibles et donc quels paramètres doivent être estimés précisément. Certains paramètres sensibles, comme la concentration en azote foliaire ou la masse surfacique des feuilles sont difficiles à déterminer à de telles échelles : l'apport de la télédétection satellitaire hyperspéctrale pour la détermination de ces paramètres est explorée. Différentes échelles sont étudiées séparément : l'échelle foliaire, l'échelle du couvert et l'échelle de la forêt. Une approche combinant la simulation des réflectances avec le modèle PROSAIL et des mesures expérimentales, basée sur les indices de réflectance, est testée aux différentes échelles. Des indices de chlorophylle et de masse surfacique sont calibrés sur PROSAIL et testés sur les mesures expérimentales The comprehension of the role of the terrestrial ecosystems, and in particular the forests, in the carbon cycle is necessary to apprehend the evolution of atmospheric CO2. The estimation of carbon fluxes and stocks of a managed forest (Fontainebleau Forest, 17000 ha) is carried out with CASTANEA, a forest ecosystem model based on the ecophysiological elementary processes. This model is adapted and spatialized on the study site. Simulations are carried out by homogeneous forest stand, and added on the entire forest. The input parameters are obtained from data bases obtained from forest inventories and pedological inventories carried out by the French National Forest Office (Office National des Forêts), from satellite data and ground measurements. A study of sensitivity of the model is first realized to determine which parameters are most sensitive and thus which parameters must be estimated precisely. Some significant parameters, as the foliar nitrogen concentration or the leaf mass per area are difficult to determine on such scales: the contribution of the satellite hyperspectral remote sensing for the determination of these parameters is explored. Various scales are studied separately: the foliar scale, the scale of canopy and the scale of the forest. An approach combining the simulation of reflectances with the PROSAIL model and experimental measurements, based on reflectance indices, is tested on the various scales. Indices of chlorophyl content and leaf mass per area are obtained with the PROSAIL model and are tested to the experimental measurements

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Bortoluzzi, Estelle. "Bilan de carbone d'une tourbière anciennement exploitée du massif du Jura à différents stades de régénération." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00083447.

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Abstract:

Les tourbières après exploitation perdent leur capacité de puits de carbone, propriété importante dans le contexte des modifications climatiques attendues au cours des prochaines années avec l'augmentation de la teneur atmosphérique en gaz à effet de serre. Afin d'effectuer le bilan de carbone d'une tourbière anciennement exploitée du massif du Jura, trois stades de régénération ont été choisis : tourbe nue, régénération récente avec principalement Eriophorum angustifolium et régénération avancée avec une majorité de Sphagnum. Les flux de carbone et les facteurs abiotiques et biotiques les influençant ont été suivis très régulièrement pendant deux saisons complètes de végétation afin d'établir un modèle empirique et de simuler les flux de carbone. La station de tourbe nue est une faible source de carbone (entre -19 et -32 g C m-2 an-1). Les deux stations en régénération sont des puits de carbone légèrement plus faibles pour la station récente (entre 67 et 166 g C m-2 an-1) que pour la station avancée (entre 93 et 183 g C m-2 an-1). La mesure du δ13C du CO2 respiré des trois stations étudiées a permis de les distinguer avec une signature isotopique de plus en plus négative depuis la tourbe nue jusqu'à la régénération avancée. L'augmentation de la respiration de la tourbe nue avec la baisse du niveau de la nappe a un impact négatif sur le bilan. Ce dernier dépend aussi de la quantité relative de bryophytes (perdant leur capacité de puits de carbone en cas de sécheresse) et de plantes vasculaires (facilitant le dégagement de méthane). Le retour de la fonction de puits de carbone de ces écosystèmes en régénération est ainsi lié aux choix de gestion instaurés sur ces sites.

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Ngao, Jérôme. "Déterminisme de la respiration de l'écosystème dans l'étude du bilan de carbone d'une hêtraie de plaine." Nancy 1, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2005_0150_NGAO.pdf.

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Abstract:

Le but de cette thèse est de séparer les composantes de la respiration de l'écosystème (RECO) et d'en dégager les facteurs majeurs influençant sa variabilité dans deux hêtraies. La respiration du sol (RS) et ses composantes autotrophe et hétérotrophe représentent la majeure part de RECO. Le flux de CO2 issu de la décomposition des débris ligneux et celui issu de la décomposition de la litière participe également de façon significative à RECO. Nos résultats confirment l'influence prédominante de la température et de l'humidité du sol dans la variabilité temporelle des différents flux de CO2, mais laissent une grande part de la variabilité (notamment spatiale) à d'autres facteurs. La variabilité spatiale de RS est corrélée avec la densité apparente et le rapport C/N du sol superficiel. Les paramètres du peuplement (surface terrière, densité, surface foliaire) et la biomasse racinaire n'expliquent apparemment pas cette variabilité. Ces approches permettent de mieux cerner la variabilité de RECO et ses composantes. Les limites et incertitudes des méthodes employées sont discutées The aim of this thesis was to separate the components of ecosystem respiration (RECO) and to identify the main factors driving its variability. Soil respiration (RS) and its autotrophic and heterotrophic component was the main part of RECO. CO2 efflux from woody debris and leaf litter decomposition also participated significantly to RECO. Our results confirmed the predominant influence of soil temperature and water content on temporal variability of CO2 efflux. But they also showed that several other factors could influence variability (in particular spatial variability). The spatial variability of RS was related to bulk density and C/N ratio of superficial soil layer. Stand parameters (basal area, density, leaf area index) and root biomass did not explain this variability. These approaches allowed highlighting variability of RECO and its components. Limits and uncertainties of our methods are discussed

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Ngao, Jérôme Granier André. "Déterminisme de la respiration de l'écosystème dans l'étude du bilan de carbone d'une hêtraie de plaine." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2005_0150_NGAO.pdf.

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Verdier, Eric. "Bilan de trois ans d'activité de la chambre hyperbare de Perpignan." Montpellier 1, 1990. http://www.theses.fr/1990MON11076.

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Cathalot, Cécile. "Devenir et impact des apports fluviaux sur les marges continentales : importance biogéochimique et environnementale du recyclage dans les sédiments du prodelta du Rhône." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066378.

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Abstract:

L’objectif principal de ce travail était d’étudier le devenir biogéochimique du matériel organique particulaire du Rhône, et les mécanismes impliqués dans le cycle du carbone au niveau de son delta. L’utilisation de microélectrodes in situ a permis l’obtention de profils haute résolution d’oxygène dans les sédiments et l’estimation du recyclage sédimentaire. Il apparait que la variabilité saisonnière des apports rhodaniens tant qualitative que quantitative influence l’activité de minéralisation benthique dans le delta du Rhône. Cependant, l’impact de ces apports pulsés est limité dans le temps, les sédiments deltaïques constituant un centre actif de dégradation du carbone organique pérenne. Des mesures isotopiques (Δ14C et δ13C) ont confirmé que le prodelta en plus d’une zone prépondérante de minéralisation est le siège d’un enfouissement massif du matériel organique particulaire du Rhône. L’utilisation d’un modèle numérique stationnaire diagénétique a permis de quantifier les termes d’enfouissement et de dégradation, et souligné l’importance de la minéralisation anoxique. Un pool important de matières en suspension du plateau continental en constante recirculation alimentant le prodelta a été identifié: des particules terrigènes et marines déjà dégradées, ayant subi plusieurs cycles de déposition/resuspension, diluent les particules rhodaniennes, diminuant ainsi la labilité du matériel atteignant le sédiment. Enfin, des mesures de respiration dans la colonne d’eau ont souligné l’effet des variations du régime hydrologique du Rhône qui modifient distinctement les termes d’export de carbone du delta vers la marge continentale The main purpose of this work was to study the biogeochemical fate of the Rhône River particulate organic matter, and investigate the mechanisms involved in the carbon cycle of its delta. In situ microsensors measurements allowed us to perform high resolution oxygen profiles in the sediment and estimate thus the sediment recycling. It appears that the seasonal variability of the Rhône River inputs, both in quality and in quantity, impacts the benthic mineralization activity in the Rhône River delta. Nevertheless, the influence of these pulsed inputs is limited in time: deltaic sediments are a stable centre of organic carbon degradation. More than just a major mineralization area, isotopic analyses (14C and δ13C) showed that the prodelta also acts as a massive burial centre for organic particulate matter of the Rhône River. Using a stationary diagenetic numerical model, we were able to quantify these burial and degradation terms, and highlighted the importance of anoxic mineralization processes. Moreover, an important pool of suspended matter particles feeding the prodelta and originating from the adjacent continental shelf was identified: terrigeneous and marine particles, already degraded and that have encountered many deposition/resuspension cycles, dilute the riverine particles and decrease thus the lability of the material reaching the sea floor. Finally, respiration measurements in the water column underlined the impact of hydrological variations of the Rhône River that change distinctly the carbon export terms from the delta towards the continental margin

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Beziat, Pierre. "Effets des conditions environnementales et des pratiques culturales sur les flux de carbone et d'eau dans les agrosystèmes." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00447499.

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Abstract:

Les agrosystèmes représentent une importante part des terres émergées (plus d'un tiers de la surface au sol en Europe) et sont au cœur de nombreuses problématiques de développement durable. Ils sont consommateur d'eau et produisent des gaz à effet de serre (GES) qui contribuent aux changements climatiques en cours, ceux-ci ayant en retour des impacts encore difficiles à prévoir sur le fonctionnement et la gestion des agrosystèmes. L'étude des cycles biogéochimiques au sein des agrosystèmes est donc fondamentale. Le principal objectif de ces travaux de thèse a été d'étudier le fonctionnement carboné et hydrique des agrosystèmes à partir du suivi de la végétation (phénologie, biomasse, surface foliaire) et de mesures micro météorologiques d'échanges de matière (CO2, H2O) et d'énergie à l'interface entre le système sol/couvert et l'atmosphère sur deux parcelles agricoles expérimentales situées au Sud Ouest de Toulouse. L'ensemble de ces travaux a permis de montrer que la mesure des flux par la méthode des fluctuations turbulentes (EC) permet de quantifier les bilans de carbone et d'eau des agrosystèmes et d'étudier certains des processus physiques et écophysiologiques à l'origine des différents flux. A partir de ces mesures, une analyse des flux et bilans d'eau et de carbone a été effectuée. Une méthode de calcul des écobilans intégrant les émissions de GES liées aux pratiques culturales a été établie pour nos sites et appliqués aux parcelles expérimentales de cultures du réseau Européen CarboEurope-IP, représentant un panel important de cultures et de pratiques culturales. Les mesures annuelles de flux net de CO2 à l'interface sol/couvert et atmosphère ont montré que les agrosystèmes se comportent le plus souvent comme des puits atmosphériques de carbone. Cependant, la prise en compte des imports de carbone (fertilisation organique et semences) et des exports de carbone au moment de la récolte en plus des mesures de flux net vertical au dessus de la parcelle a permis de montrer que le bilan de carbone des cultures correspond rarement à un puits et que le plus souvent il est une source de carbone pour l'atmosphère (127 ± 243 g C m-2 an-1 pour 41 années-sites du réseau CarboEurope-IP). En moyenne, pour ces 41 années-sites étudiés, le flux net vertical de CO2 représentait 37 % du bilan de carbone (soit 88 % des entrées de carbone dans la parcelle), les apports de carbone sous forme de fertilisation organique et de semences représentaient 5 % du bilan (soit 12 % des entrées de carbone) et les exports de carbone au moment de la récolte représentaient 58 % du bilan. Les émissions de GES liées aux pratiques culturales représentaient en moyenne seulement 7.6 % du bilan de GES. Ces résultats montrent qu'il est donc fondamental de considérer les flux biosphériques de CO2 (qui représentent 88 % des entrées de carbone) dans le bilan annuel de GES de la parcelle sans quoi ce bilan serait très fortement surestimé. L'efficience de l'utilisation de l'eau (WUE) a été abordée à travers des points de vue agronomiques (production de biomasse par quantité d'eau évapotranspirée) et environnementaux (production nette de carbone de l'écosystème par quantité d'eau évapotranspirée). Ces approches pouvaient parfois produire des résultats contradictoires dans le cas de cultures avec de fortes exportations de biomasse (cas du maïs utilisé pour l'ensilage par exemple) et doivent donc être précautionneusement pris en compte dans l'optique d'une gestion durable des agrosystèmes. Finalement les mesures de flux ont permis 1) de tester une première version du modèle ICASTICS qui permettra de mieux comprendre les processus et de simuler les différentes composantes des flux nets d'eau et de carbone des agrosystèmes pour une gamme importante de cultures, de modes de gestions et de conditions climatiques. 2) de faire évoluer le modèle SAFY pour qu'il puisse calculer des flux et bilans d'eau et de carbone à des échelles supérieures a celles de la parcelle, en utilisant des données de télédétection, dans une perspective de gestion des ressources.

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CHON, CHRISTIAN. "Transferts des masses de carbone lors de la fermentation alcoolique : etablissement du bilan carbone par rmn #1#3c et cpv. applications a l'etude des vinifications." Nantes, 1996. http://www.theses.fr/1996NANT2038.

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Abstract:

Ce memoire est consacre a l'etude des transferts de la masse carbonee lors de la fermentation alcoolique. L'objectif, a terme, est de resoudre un probleme de pertes d'ethanol intervenant lors des vinifications. Ce phenomene a ete constate en particulier dans les vignobles du val de loire. La recherche des causes de cette anomalie suppose que l'on soit capable d'etablir un bilan carbone total du devenir de la masse carbonee au cours du processus fermentaire. Ainsi, l'alcool disparu a-t-il ete metabolise suite a l'intervention d'un micro-organisme, en formant des composes organiques (et si oui, lesquels ?) se dispersant soit dans la phase liquide, soit dans la phase gazeuse ? ou bien s'agit-il d'un processus physico-chimique tel que l'evaporation transferant l'alcool sous forme gazeuse dans l'atmosphere ? pour repondre a ces questions, il est necessaire d'utiliser des methodes d'analyse quantitatives pour la phase gazeuse et pour la phase liquide. La chromatographie en phase vapeur est une technique ideale pour analyser les gaz mais nous avons du l'adapter a notre probleme. Ainsi, la presence de matieres facilement condensables, telles que l'eau ou l'ethanol nous a amene a des mises au point methodologiques importantes afin d'obtenir des resultats a la fois precis et repetables. En ce qui concerne l'analyse de la phase liquide, notre choix s'est porte sur la rmn du #1#3c. Bien que peu sensible, cette technique presente l'avantage de ne rien (ou presque) oublier. Ainsi, un compose organique nouveau apparaissant a une concentration de l'ordre de 5. 10#-#3 m ne peut passer inapercu sur un spectre de resonance #1#3c. Or on peut estimer qu'une telle concentration ne represente meme pas le dixieme de la masse carbonee qui serait transferee lors de la perte d'un degre alcoolique. Une large partie du travail est consacree a l'adaptation de la methode a l'analyse des vins de facon a diminuer au maximum les temps d'analyse tout en conservant la bonne repetabilite des mesures ainsi que leur precision. L'utilisation de la technique statistique des plans d'experience (methode du simplexe sequentiel) s'est revelee etre d'une grande efficacite dans ce domaine. Forts des techniques analytiques mises au point, nous avons pu mener toute une serie d'experimentations de modelisation mettant en uvre des micro-organismes suspectes d'etre impliques dans la disparition de l'ethanol. Parallelement, des experiences de modelisation des conditions de ventilation des cuves de vin en cave ont egalement ete realisees. Les resultats obtenus indiquent que dans tous les cas, l'alcool disparu a ete strictement transfere sous forme gazeuse dans l'atmosphere. Par ailleurs, en vue de completer les experiences precedentes, nous avons entrepris l'etude des transferts de masse carbonee intervenant lors de la fermentation du glucose par la levure de boulangerie. Les techniques analytiques permettent de rendre compte, a chaque instant du processus fermentaire, du devenir de la matiere carbonee initiale (le glucose). La quantification de l'ethanol evapore permet d'expliquer en particulier les deficits en matieres carbonees constates dans la phase liquide. Tous ces resultats montrent que les pertes d'alcool constatees lors de vinifications ne sont pas dues a l'intervention d'un micro-organisme lequel n'a d'ailleurs jamais ete isole. En l'etat actuel de nos connaissances, il est permis de penser que la desalcoolisation a pour origine l'evaporation

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D'Angelo, Benoît. "Variabialité spatio-temporelle des émissions de GES dans une tourbière à Sphaignes : effets sur le bilan carbone." Thesis, Orléans, 2015. http://www.theses.fr/2015ORLE2058/document.

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Abstract:

Les tourbières représentent 2 à 3% des terres émergées et stockent entre 10 et 25% du carbone des sols. Les tourbières sont soumises à des contraintes anthropiques et climatiques importantes qui posent la question de la pérennité de leur fonctionnement en puits de C et de leur stock. Une meilleure compréhension de ces écosystèmes est nécessaire pour déterminer les facteurs et les effets et interactions de ces facteurs sur les émissions de gaz à effet de serre (GES). Ce travail a consisté à suivre les émissions de GES et les facteurs contrôlant dans La tourbière de La Guette (Sologne) pour établir son bilan de C. En parallèle des expérimentations sur l’effet de l’hydrologie sur les flux ont été menées, enfin un suivi sur 4 sites a été réalisé pour étudier la variabilité à l’échelle journalière. Les résultats de ces travaux montrent que la tourbière de La Guette a fonctionné en source de C (-220 ± 33 gC m-2 an-1) et ce malgré un niveau de nappe élevé. Ils montrent également l’importance de la variabilité spatiale des flux estimés à l’échelle d’un site. Les expérimentations confirment l’importance de l’hydrologie et suggèrent à haut niveau de nappe d’eau des phénomènes liés au transport des gaz. Enfin l’étude de la variabilité journalière montre que la sensibilité de la respiration à la température peut être différente le jour et la nuit et que la synchronisation entre les températures du sol et la respiration peuvent améliorer la représentation de cette dernière Peatlands cover only 2 to 3% of the land area but store between 10 and 25% of the soil carbon. The outcome of the anthropic and climatic pressure on these ecosystems is uncertain regarding their functions and storage. A better understanding of these ecosystems is needed to determine the factors and their interactions on greenhouse gas (GHG) emission. This work consist in monitoring GHG emissions and controlling factors in a Sphagnum peatland to estimate its carbon balance. Experimentation on mesocosms were carried out to explore the effect of hydrology on the fluxes and a monitoring on 4 sites was made to study the daily variability. Results show that La Guette peatland was a carbon source (-220 ± 33 gC m-2 an-1) in spite of the high water table level. The importance of the spatial variability measured in the site was also demonstrate. The hydrology effect was confirmed by the mesocosms experiments and high water table level shows that gas transport might have an effect. Finally the study of the daily variability show that the temperature sensitivity of the respiration might be different between day and night and that synchronizing soil temperatures and respiration can improve the respiration representation

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Guidi, Lionel. "Transformation du flux particulaire dans la colonne d'eau mésopélagique : analyse des processus et bilan global." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066612.

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Abstract:

Ces 20 dernières années, des données sur la distribution de taille des particules (vecteur principal du transfert de carbone vers le fond des océans) ont été collectées dans différentes provinces océaniques à l’aide du Profileur Vidéo Marin. Ces données illustrent l’hétérogénéité de la distribution de la matière particulaire entre 0 et 1000 m et permettent de calculer d’importantes propriétés des particules. Nous avons relié les données des pièges à sédiment et la distribution de taille des particules pour estimer la porosité et le spectre de vitesse de sédimentation des particules. Ces estimations nous permettent de calculer le flux vertical de masse, de carbone organique particulaire (COP), de carbone inorganique particulaire (CIP) et d’azote organique particulaire (NOP) à l’aide de relations puissances. Les profils verticaux de taille des particules ont été reliés à la composition pigmentaire du phytoplancton à l’échelle globale. Nous montrons que la composition du phytoplancton force non seulement la taille des particules mais aussi les flux de masse dans la zone mésopelagique. Finalement, l’étude d’une zone à méso-échelle dans l’Océan Atlantique Nord a souligné l’importance de la circulation océanique sur la distribution horizontale et verticale de la matière particulaire. Dans une zone dominée par des tourbillons, l’accumulation des agrégats en surface et leur export jusqu’à 1000 m à lieu sur des distances inférieures à 100 km.

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Ben, Brahim Mohammed. "Effets de la nutrition phosphatée sur la croissance et le bilan de carbone des jeunes plants de pin maritime." Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10101.

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Abstract:

Les effets à long terme de la carence phosphatée sur la croissance et le bilan de carbone ont été étudiés chez des jeunes plants (un et deux ans) de pin maritime élevés en pépinière. L’allocation du phosphore et du carbone entre les différents compartiments de l'arbre et les différents paramètres de photosynthèse ont été étudiés dans une gamme de P foliaire allant d'un niveau extrêmement carence (0. 04% MS) à un niveau proche de l'optimale (0. 17% MS). La croissance optimale des jeunes plants de pin maritime est observée pour des teneurs en P foliaire comprises entre 0. 17 et 0. 2%. En cas de carence en P, les racines retiennent la majeure partie voire même l'intégralité du phosphore absorbé, l'allocation du carbone vers la partie racinaire est aussi privilégiée par rapport à la partie aérienne. Par conséquent, la croissance racinaire est maintenue dans une large gamme de P foliaire. Quand la concentration en P foliaire est proche de l'optimale (0. 13 à 0. 17%) la croissance est réduite via la surface foliaire totale alors que le taux d'assimilation par unité de surface foliaire n'est pas affecté par la nutrition phosphatée. En dessous de ces valeurs, la photosynthèse est réduite par la carence en P. Le phosphore ne semble pas agir sur la respiration et les processus diffusifs de la photosynthèse (conductance stomatique et la conductance mésophylienne). De même, en cas de carence en P, l'assimilation du CO2 n'est pas diminuée via la vitesse d'utilisation des trios-P. La vitesse de carboxylation maximale, le flux maximal de transport d'électrons et l'efficience quantique augmentent avec l'augmentation de la concentration en P foliaire et atteignent leur maximum quand la concentration en P foliaire est de 0. 13%

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Pilon, Rémi. "Dynamique du système racinaire de l'écosystème prairial et contribution au bilan de carbone du sol sous changement climatique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00673439.

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Abstract:

En Europe, les prairies occupent 25% de la surface du territoire soit près de 40% de la surface agricole utile. De nombreux services écosystémiques dépendent de cet écosystème comme par exemple la production fourragère, un réservoir de diversité végétale et animale et une capacité de stockage de carbone dans les sols. Dans un contexte de changement climatique (augmentation de la température moyenne de l'air et de la concentration atmosphérique en CO2) et de déprise agricole (extensification des prairies de moyenne montagne), les recherches actuelles s'intéressent au maintien des services écosystémiques tels que la capacité de stockage de carbone dans le sol pour limiter l'augmentation de la concentration atmosphérique en CO2, la production fourragère et la conservation de la richesse spécifique. Cette thèse a pour objectif d'observer in situ les effets des principaux déterminants du changement climatique (température de l'air, précipitations, concentration atmosphérique enCO2) sur le fonctionnement du système racinaire et des déterminants du stockage de carbone sur une prairie permanente de moyenne montagne gérée de manière extensive. Cette étude porte sur l'influence d'un scénario de changement climatique prévu à l'horizon 2080 pour le centre de la France. Ce scénario (ACCACIA A2) prévoit une augmentation de la température de l'air de 3.5°C (T) et de la concentration atmosphérique en CO2 de 200 Nmol mol-1 (CO2) et une réduction des précipitations estivales de 20 % (D). La démographie (croissance, mortalité, durée de vie et risque de mortalité) de cohortes racinaires a été suivie durant 3 à 4 ans à l'aide du Minirhizotron. La croissance potentielle des racines dans un ingrowth core a été suivie pendant une année après 4 ans de changement climatique avec en même temps des mesures de décomposition de litière racinaire et de respiration du sol. Après 3 ans d'expérimentation, un effet positif du réchauffement (T) et du changement climatique (TDCO2) a été observé sur la production racinaire, ainsi qu'une baisse de la durée de vie sous réchauffement. Une stimulation de l'allongement des racines (ratio longueur/volume), sous climat réchauffé (T, TD, TDCO2), a certainement permis de favoriser l'absorption en eau et en nutriments. Cependant, après 5 ans d'application des traitements, le réchauffement (T) a diminué la production racinaire et accéléré la décomposition d'une litière standard. L'augmentation du CO2 a permis de compenser l'effet négatif du réchauffement sur la production racinaire. Le changement climatique (TDCO2) a accéléré les entrées mais aussi les sorties (décomposition et respiration accélérées) de carbone du sol. De part, l'effet négatif du réchauffement sur la production aérienne et souterraine sur le moyen terme et sur la demande en nutriment, les matières organiques se sont accumulées dans le sol, contrairement à l'augmentation du CO2 qui a diminué cette quantité. Dans un contexte de changement climatique, la production racinaire semble en partie maintenue ainsi que les stocks de matière organique dans les sols. Les processus souterrains (croissance, mortalité, décomposition) et la respiration du sol se sont accrus. A l'avenir, le bilan de CO2 et des différents gaz à effet de serre pourrait être négatif et accentuer le changement climatique.

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Béziat, Pierre. "Effets des conditions environnementales et des pratiques culturales sur les flux de carbone et d'eau dans les agrosystèmes." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/733/.

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Abstract:

Les agrosystèmes représentent une importante part des terres émergées (plus d'un tiers de la surface au sol en Europe) et sont au cœur de nombreuses problématiques de développement durable. Ils sont consommateur d'eau et produisent des gaz à effet de serre (GES) qui contribuent aux changements climatiques en cours, ceux-ci ayant en retour des impacts encore difficiles à prévoir sur le fonctionnement et la gestion des agrosystèmes. L'étude des cycles biogéochimiques au sein des agrosystèmes est donc fondamentale. Le principal objectif de ces travaux de thèse a été d'étudier le fonctionnement carboné et hydrique des agrosystèmes à partir du suivi de la végétation (phénologie, biomasse, surface foliaire) et de mesures micro météorologiques d'échanges de matière (CO2, H2O) et d'énergie à l'interface entre le système sol/couvert et l'atmosphère sur deux parcelles agricoles expérimentales situées au Sud Ouest de Toulouse. L'ensemble de ces travaux a permis de montrer que la mesure des flux par la méthode des fluctuations turbulentes (EC) permet de quantifier les bilans de carbone et d'eau des agrosystèmes et d'étudier certains des processus physiques et écophysiologiques à l'origine des différents flux. A partir de ces mesures, une analyse des flux et bilans d'eau et de carbone a été effectuée. Une méthode de calcul des écobilans intégrant les émissions de GES liées aux pratiques culturales a été établie pour nos sites et appliqués aux parcelles expérimentales de cultures du réseau Européen CarboEurope-IP, représentant un panel important de cultures et de pratiques culturales. Les mesures annuelles de flux net de CO2 à l'interface sol/couvert et atmosphère ont montré que les agrosystèmes se comportent le plus souvent comme des puits atmosphériques de carbone. . Agrosystems represent an important proportion of terrestrial ecosystems (more than one third in Europe) and play a key role in sustainable development issues. For instance, they produce green house gasses (GHG) that contribute to climate changes whose feedback on agrosystem functioning and management are still difficult to predict. Therefore, studies on biogeochemical cycle in agrosystems and their GHG production are essential. The main objective of this PhD thesis was the study of cropland carbon and water cycles using 1) micro meteorological measurements of mass and energy fluxes at the soil/vegetation and atmosphere interface and 2) data describing crop dynamics (phenology, biomass, leaf area) for two experimental crop sites located near Toulouse in South West France. This work showed that micro meteorological measurements of fluxes by the eddy covariance method (EC) are well suited to quantify agrosystem carbon and water budgets and to study the main physical and ecophysiological processes driving the different fluxes. From these measurements, carbon and water fluxes were analysed. A methodology to compute GHG budgets at plot scale considering GHG emissions associated with farm operations was developed at our sites and applied to the CarboEurope-IP cropland sites, representing an important range of crop species and management regimes. Annual net CO2 fluxes measurements between the soil/vegetation system and the atmosphere showed that agrosystem act mostly as atmospheric carbon sinks. However, accounting for carbon inputs through organic fertilisation and seeds and outputs through harvest together with vertical CO2 fluxes measurements showed that cropland are rarely carbon sinks and most often act as carbon sources (127 ± 243 g C m-2 y-1 for 41 site-years of the CarboEurope-IP network). .

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Marie, Guillaume. "Modélisation du bilan carboné et hydrique d’une forêt méditerranéenne à structure complexe : de l'année au siècle." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4336.

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Abstract:

Le bilan de carbone des écosystèmes forestiers implique de nombreux processus, rendant difficile la prédiction de leurs réponses aux changements climatiques. A des échelles larges, les processus écologiques ne peuvent être modélisés que de manière simplifiée et doivent donc se focaliser sur les processus importants. Par ailleurs, le développement de forêts mélangées est de plus en plus encouragé. Or ce type de forêt présente des degrés de complexité supplémentaires. D'une part la structuration du couvert en 3D est susceptible d'influencer les flux de carbone, et d'autre part les espèces coexistantes peuvent répondre de manière différentes aux changements climatiques. La forêt de Font-Blanche constitue un cas d'étude original car elle est spatialement hétérogène. De plus, les modèles climatiques prédisent une réduction importante des précipitations au cours du XXIe siècle en région méditerranéenne. Mais l'échelle du siècle peu être exigeante en temps de calcul lorsqu'on veut à prendre en compte la structure de la canopée. Dans cette these j'ai donc modifié le domaine d'utilisation d'un modèle d'écosystème méchaniste, de l'année au siècle, grâce à la technique méta-modélisation. Le méta-modéle a donné de bons résultats qui m'ont permis de réaliser une étude d'impact du changement climatique à l'échelle du siècle, sur la forest de Font-Blanche. Les résultats montrent que la représentation spatiale du couvert et l'effet de rétroiaction du bilan hydrique, jouent un rôle important et ne peuvent pas être simplifiés à long-terme à cause de la dynamique des espèces qui la composent qui représente la plus grande source de variations du bilan de carbone The carbon balance of forest ecosystems involves many complex processes. At larger scales, ecological processes can not be modelled in a simplified way, but these have not been clearly identified. Furthermore, the development of mixed forest is increasingly promoted and this type of stand has additional degrees of complexity. On the one hand, complex canopy structure is likely to influence carbon fluxes, and other coexisting species may respond differently to climate change. Font-Blanche forest is an original case study that has not been studied in modelling because of its heterogeneity. In add, climate models predict significant reductions in rainfall during the 21st century for the Mediterranean region; But the century time scale maybe very demanding in computation time if ones want to taking into account the canopy structure. Then in this thesis we are modified a 3D mechanistic forest ecosystem model (noTG) to extend its temporal scale from year to century, thanks to meta-modelling technique. The meta-modelling gives good results and we used the meta-modeled version of noTG (notgmeta) to predict carbon and water balance of Font-blanche forest between 2008-2100 according to differents climate change scenario. According to model simplification, we find that photosynthesis, soil respiration and plant respiration are stimulated until 2100 with a decrease of this stimulation at the end of the simulation. We find that spatial representation of canopy and feedback effect of the water balance plays an important role and can not be simplified in the long-term simulation since the dynamics of species represents the largest source of carbon balance variations

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Chevalier, Amandine. "Développement du service d'observation PAES : pollution atmosphérique à l'échelle synoptique, bilan de l'ozone dans la troposphère libre." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00193744.

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Abstract:

La thèse s'est inscrite dans le développement du service d'observation PAES (Pollution Atmosphérique à l'Échelle Synoptique), réseau de stations d'altitude, dédié à la mesure à long terme de l'ozone et de ses principaux précurseurs gazeux. La représentativité spatiale et temporelle a été évaluée grâce à l'analyse des données de surface comparées à des mesures aéroportées (MOZAIC) et satellitaires (MOPITT) ; les stations d'altitude s'avèrent capables de suivre les changements globaux de la composition de l'atmosphère et, dans une certaine mesure, sont représentatives de la variabilité de la troposphère libre malgré l'influence de la surface. Un bilan de la qualité de l'air en Europe de l'Ouest, depuis les années 1990 a été dressé à partir des données d'ozone et de CO de PAES et de différents réseaux français et européens. Enfin, l'analyse couplée des données d'observation obtenues pendant la campagne de terrain PIC 2005 (13 juin - 7 juillet 2005 autour du Pic du Midi) et de simulations (Méso-NH) a permis notamment de comprendre le cycle diurne inversé de l'ozone observé dans des climatologies issues de certaines stations d'altitude. Le rôle du transport à l'échelle synoptique et des échanges entre couche limite et troposphère libre sur la mesure en altitude a été montrée dans l'étude détaillée de l'épisode de pollution du 23 juin 2005.

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Genet, Hélène. "Impact du vieillissement et de la fertilité minérale sur l'allocation du carbone entre croissance, respiration, stockage et reproduction chez le chêne et le hêtre : Approche expérimentale et modélisation." Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10121/document.

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Abstract:

Dans le but de progresser dans la compréhension des déterminismes de l'allocation du carbone chez les feuillus, ce travail de recherche a consisté à étudier les effets de l'espèce (chênes, hêtre), du vieillissement, du climat et de la fertilité minérale sur la répartition du carbone assimilé par la photosynthèse entre croissance, stockage de composés de réserves carbonées et reproduction. Les effets du vieillissement ont été étudiés à l'échelle de la révolution forestière au travers de deux chronoséquences. Deux dispositifs d'amendement ont permis d'analyser les effets de la fertilité minérale du sol sur l'allocation du carbone dans l'arbre. Au cours du vieillissement du hêtre, l'allocation de carbone à la croissance, majoritaire pendant la phase juvénile, diminue progressivement au profit du stockage de composés de reserves et de la reproduction. En revanche, cette allocation demeure constante au cours du développement du chêne sessile. L'étude dendroclimatique des variations interannuelles de la croissance radiale montre également que les deux espèces répondent de façon contrastée aux variations climatiques. L'augmentation de la productivité à long terme a été mise en évidence pour les deux espèces. Au contraire du chêne, cette augmentation du niveau de croissance s'accompagne d'une forte variabilité interannuelle de la croissance radiale chez le hêtre. En condition de dépérissement chez le hêtre, l'allocation du carbone à la croissance chute drastiquement au profit de l'allocation aux réserves, permettant aux arbres dépérissants de maintenir des concentrations en composés de réserves glucidiques identiques à celles des arbres sains. Par ailleurs, l'amélioration du niveau de fertilité minérale de la station (par amendement) engendre une augmentation transitoire de la croissance radiale. Des concentrations en composés de réserves carbonées plus élevées chez les hêtres amendés ont été observées 15 ans après le traitement. Ces deux résultats suggèrent l'importance du niveau de réserves dans le maintien de l'intégrité physiologique des arbres adultes. Les résultats de cette étude des facteurs intrinsèques (âge,) et externes (fertilité minérale, climat) de variation de l'allocation du carbone chez le chêne et le hêtre, enrichie des enseignements de la littérature, ont permis de confirmer deux modèles de fonctionnement carboné contrastés In order to increase our understanding of carbon allocation in broadleaved species, our research consisted of studying the effects of ageing and soil mineral fertility on the carbon allocation between growth, storage and reproduction for oaks and beech. Ageing was studied over a forest succession using a chronosequences approach. Two liming experiments were investigated in order to study the variation of carbon allocation with soil mineral fertility in contrasting situations. The productivity decline in beech was followed by substantial changes in carbon allocation, with a continuous decrease of carbon allocation to growth, to the benefit of reproduction and storage functions. Conversely, carbon allocation in oak remained stable during its entire development. The dendrochronological analysis of inter-annual variations of radial growth shown also that beech and oaks presented contrasted climate-response of growth. There was clear evidence of a long-term increase with time in radial growth in both species. We also observed a long-term increase of inter-annual variations of growth with time for beech but not for oaks. The declining beech presented a sharp decreasing allocation to growth to the benefit of the carbon storage compounds. Moreover, liming induced an temporary increase of radial growth. However, the increase of carbohydrates in limed beeches was still significant 15 after treatment compare to the controls. These results suggested that the stock of carbohydrates is a key parameter of the physiological integrity for adult beeches. These results concerning the intrinsic (ageing) and external (liming, climate) factors of carbon allocation in oaks and beech enabled to confirm two contrasted models of carbon functioning

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Karleskind, Pierre. "Bilan en carbone, oxygène et nutriments dans l'Atlantique nord-est : influence de la petite et de la moyenne échelle." Brest, 2008. http://www.theses.fr/2008BRES2053.

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Piponiot, Camille. "Quel futur pour les forêts de production en Amazonie ? Du bilan Carbone de l'exploitation forestière à la recherche de compromis entre services écosystémiques (bois d'oeuvre, biodiversité et carbone)." Thesis, Guyane, 2018. http://www.theses.fr/2018YANE0008/document.

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Abstract:

La moitié des forêts tropicales du monde est désignée comme des forêts de production par les services forestiers nationaux. Si l'effet de la déforestation sur les émissions de carbone et les pertes de biodiversité en région tropicale ont fait l'objet de nombreuses études, les impacts à long terme de l'exploitation commerciale de bois sur ces forêts restent à ce jour très peu étudiés. Or, les enjeux sont grandissants pour ces forêts de production. Non seulement elles doivent alimenter le commerce du bois tropical, mais leur rôle dans le stockage de carbone et dans la préservation de la biodiversité est de plus en plus reconnu. La thèse développée ici s'organise en trois temps. Premièrement, un modèle de bilan carbone de l'exploitation forestière est développé, et les différences régionales de dynamique de récupération du carbone post-exploitation sont modelisées. Deuxièmement, un modèle de récupération du volume de bois d'oeuvre a été développé et calibré à l'échelle amazonienne. Ces résultats ont permis de montrer la lenteur de la récupération du volume de bois d'Amazonie, et la non-durabilité des pratiques actuelles d'exploitation. Ces modèles (carbone et bois d'oeuvre) ont été élaborés dans un cadre bayésien, avec l'appui et les données du Tropical managed Forest Observatory (www.tmfo.org), réseau rassemblant 9 institutions de recherche et plus de 200 parcelles de suivi de la dynamique forestière après exploitation en Amazonie. Enfin, une analyse comparative de scénarios prospectifs a été effectuée, où les compromis possibles entre services écosystémiques (bois d'oeuvre, carbone et biodiversité) ont été explorés par des techniques d'optimisation multicritères Half of the world's tropical forets are designated by national forest services as production forests. While here have been numerous studies on the impact if devorestation on carbon emissions and biodiversity loss in the tropics, the long-term impacts of selective logging are still poorly studied; However, the importance of these production forests is increasing. Not only must they meet the growing tropical timber demand, but their role in Carbon storage and the biodiversity conservation is increasingly recognized. The studies developped in this thesis are threefold. First, a carbon balance model of logging is developped, and regional differences in post-logging carbon recovery of timber volume on the Amazon, and thus the unsustainability of current logging practices. These models (carbon and timber) were developped on a Bayesian framework, with support and data from the Tropical managed Forest Observatory (TmFO : www.tmfo.org), a netword of 9 research institutions and more than 200 forest plotswhere post-logging forest dynamics have been monitored for <30 years in the Amazon. Finally, a comparative analysis of prospective scenarios was carried out, where potential tradeoffs between ecosystem services (timber, carbone and biodiversity) were explored using multi-criteria optimization analysis

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Le, Breton Morgane. "Performativité de la comptabilité carbone : de la construction des règles aux dispositifs de management du carbone." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM055/document.

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Abstract:

Avec l’essor du développement durable, des instruments de gestion ont été déployés dans les entreprises afin d’aborder cette problématique. Sur le climat en particulier, où le but est de réduire les émissions de gaz à effet de serre, les marchés du carbone, la fiscalité carbone et les normes d’interdiction constituent les instruments classiques de politique publique. A leurs côtés, la comptabilité carbone, plus confidentielle, a été développée pour rendre visible et estimer ces émissions afin de permettre d’enclencher des actions de réduction. Toutefois ses effets sont actuellement largement méconnus : comment les acteurs en entreprise se sont-ils saisis de cet instrument ? Nous adoptons dans cette thèse une perspective gestionnaire pour nous intéresser aux enjeux d’action collective qui entourent cet objet. Nous questionnons alors la performativité de la comptabilité carbone en proposant d’une part d’analyser le modèle implicite qu’elle véhicule et en étudiant d’autre part ses implications managériales. Pour cela, notre méthodologie repose sur une démarche qualitative et propose notamment des études de cas. En déconstruisant l’objet comptabilité carbone, nous montrons que les différents outils développés sous ce terme générique présentent en réalité des identités différentes, relevant ainsi soit d’une logique ingénierique, soit financière. Les implications managériales qui en découlent sont diverses : si la comptabilité carbone s’inscrit parfois dans une stratégie orientée vers la réduction d’émissions (sous certaines conditions dont nous proposons un modèle explicatif), d’autres effets induits existent (développement d’une bureaucratie, exhortation à la transparence, etc.). Cette thèse présente finalement des contributions théoriques (performativité), empiriques (réflexivité pour les entreprises et l’ADEME), et méthodologiques (analyse de la performativité par les instruments de gestion) Since sustainable development has spread, management tools have been developed in companies in order to tackle this problem. For climate change, the goal is to reduce greenhouse gas emissions. To do that, carbon markets, carbon taxation and limits of emissions are traditional policy tools. Less known, carbon accounting has been developed in order to assess greenhouse gas emissions, make it visible and therefore to make it possible to reduce them. However carbon accounting’s effects remain mostly unknown. In this thesis, I address collective action problem around this tool in a managerial perspective. Therefore I tackle carbon accounting's performativity by analyzing hidden model which is embedded in it and by studying its managerial effects. My methodology rests upon a qualitative research by using case studies specifically. I explain first that there are different logics behind the common term “carbon accounting”: an engineering and a financial one. Managerial effects are also varied: a strategy oriented toward the emission reduction is sometimes settled but mostly other effects are created (claim for more and more transparency, etc.). Finally I propose theoretical contributions (performativity), empirical ones (ADEME and companies’ reflections) and methodological ones (performativity analysis through managerial tools)

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Veloso, Amanda Gabriela Maia. "Modélisation spatialisée de la production, des flux et des bilans de carbone et d'eau des cultures de blé à l'aide de données de télédétection : application au sud-ouest de la France." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2695/.

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Abstract:

Les terres agricoles, qui occupent plus d'un tiers de la surface continentale de la Terre, contribuent au changement climatique et sont aussi affectées par ces changements puisque leur production est contrainte par les conditions climatiques et les ressources en eau. L'objectif principal de cette thèse est donc de quantifier et d'analyser la production et aussi les principales composantes des cycles biogéochimiques du carbone et de l'eau des agrosystèmes, pour des années climatiques contrastées, afin d'identifier les meilleures stratégies pour maintenir la production et réduire les impacts environnementaux. Ce travail a été focalisé sur les cultures de blé du sud-ouest de la France. Pour répondre à cet objectif nous proposons une approche de modélisation spatialisée qui combine : i) des données de télédétection optique à hautes résolutions spatiale et temporelle, ii) des modèles de culture semi-empiriques et iii) un ample dispositif de mesures in-situ pour la calibration et la validation des modèles. L'utilisation combinée de ces trois outils offre de nouvelles perspectives pour la modélisation et le suivi des agrosystèmes à l'échelle régionale et globale The agricultural lands that occupy more than one third of Earth's terrestrial surface contribute to climate change and are also impacted by those changes, since their production is conditioned by climatic conditions and water resources. The main objective of this thesis is therefore to quantify and analyze the production and also the main components of the carbon and water biogeochemical cycles for crop ecosystems in contrasted climatic years, focusing specifically on the winter wheat crop, in order to identify the best strategies for maintaining crop production and reducing environmental impacts. The study area is located in southwest France. We propose a regional modeling approach that combines: i) high spatial and temporal resolutions optical remote sensing data, ii) simple crop models and iii) an extensive set of in-situ measurements for models' calibration and validation. The combined use of these three 'tools' opens new perspectives for advanced agro-ecosystems modeling and monitoring at regional or global scales

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Toussaint, Flora. "Variabilité temporelle des processus biogéochimiques influençant le carbone organique terrigène dans les sédiments du prodelta du Rhône." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS0059.

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Abstract:

Les deltas des fleuves sont une zone cruciale dans les flux de matière entre le continent et la zone côtière. Ainsi, le prodelta du Rhône possède des taux de sédimentation et de minéralisation intenses, qui diminuent rapidement avec l’éloignement à l’embouchure jusqu’au plateau continental. Ce travail de thèse a été réalisé dans le cadre du projet « MERMEX river » avec pour objectif d’identifier les sources de matière organique et d’étudier la variabilité temporelle des processus biogéochimiques influençant le devenir du carbone organique. Il s’agissait également de dresser des bilans des flux de carbone à l’embouchure du Rhône. Le prodelta a été étudié de manière intense avec quatorze campagnes en mer réparties sur ces trois années de thèse ainsi que par l’achèvement du développement d’une station benthique autonome équipée de microélectrodes à oxygène. Ce jeu de données a permis de mettre en évidence des variations temporelles (saisonnières et annuelles) de la minéralisation benthique. Des hausses de minéralisation benthique ont été mises en évidence à chaque phénomène de resuspension. Les mesures isotopiques du carbone (δ13C et Δ14C) couplées aux séparations par densité du sédiment ont permis de discriminer les sources de carbone organique et de déterminer les processus de dépôt et d’enfouissement de la matière. Plusieurs processus interagissent : la rétention d’environ 50% de la matière organique terrigène dans le prodelta, la circulation par resuspension du matériel dense et fin venant du plateau continental, la faible contribution du carbone issu de la production primaire dans les sédiments et l’arrivée massive de carbone âgé lors de certaines crues. La matière organique terrigène est principalement soumise au processus d’enfouissement dans le prodelta et sa minéralisation est fortement liée à sa réactivité Deltaic areas are the main link between continents and the coastal zone. The Rhône prodelta shows intense sedimentation and mineralization rates which decrease rapidly off the River mouth to the continental shelf. This study was carried out under the "MERMEX river" project with the objective of identifying sources of organic matter and studying the temporal variability of biogeochemical processes affecting the fate of organic carbon. It also aimed at calculating mass balances for carbon fluxes in the Rhône prodelta. The prodelta has been studied intensively with fourteen sea cruises spread over three years of thesis and the completion of the development of an autonomous benthic station equipped with oxygen microelectrodes. This dataset has highlighted the temporal variations (seasonal and annual) of benthic mineralization. An Increase of benthic mineralization have been identified during resuspension events. Isotopic measurements of carbon (δ13C and Δ14C) coupled with density separations allowed to discriminate organic carbon sources and determine the process for sedimentation and burial of the material. Several processes interact: the retention of terrigenous organic matter in the prodelta (around 50%), the transport by resuspension of dense and fine material from the continental shelf, the low proportion of marine plankton carbon in sediment and massive inflows of black carbon during river floods. Terrigenous organic matter is mainly subject to the process of burial and mineralization is strongly related to its reactivity

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Paing, Joëlle. "Bilan du carbone et du soufre dans le lagunage anaérobie : contrôle de l'émission d'H2S pour la réduction des nuissances olfactives." Montpellier 1, 2001. http://www.theses.fr/2001MON13508.

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Abstract:

Ce travail a porté sur l'application du lagunage anaérobie pour le traitement primaire des eaux résiduaires urbaines sous climat méditerranéen. Il a été réalisé sur les deux lagunes anaérobies de l'Ecosite de Mèze (Hérault). D'un point de vue des performances épuratoires, les lagunes anaérobies constituent un traitement primaire satisfaisant avec des rendements de 55% pour les MES et 30% pour la DBO. Le taux d'accumulation des boues est de seulement 0. 017m3/EH. An. L'équilibre du métabolisme anaérobie est atteint après un an de fonctionnement. L'accumulation des boues se fait alors de façon saisonnière du fait de l'influence de la température sur la méthanogénèse. La production de biogaz (83% CH4) a pu être mesurée par des collecteurs à gaz mis au point pour cette étude. Le bilan du carbone montre que 74% du carbone organique épuré est converti en CH4, 13% en carbone inorganique dissous et 15% est stocké dans les boues. Toutefois, les lagunes anaérobies présentent un inconvénient majeur : les nuisances olfactives. Pour une quantification objective des odeurs, le taux d'émission de H2S ainsi que sa concentration dans l'atmosphère ont été mesurés. Ce travail a permis de définir un modèle prédictif capable de calculer ces deux paramètres à partir du pH, de la température et des sulfures totaux. La concentration de H2S dans l'atmosphère varie de 0,2 à 5,2 ppm, les fortes valeurs apparaissant en été. En hiver, l'émission est plus faible mais suffisante pour créer des nuisances olfactives dans le cas de proches habitations. Différentes solutions d'exploitation pour diminuer l'émission de H2S ont été testées à grande échelle : le chaulage, l'aération de surface et la recirculation. La recirculation d'un effluent issu d'une lagune facultative riche en algues apparaît comme une solution intéressante permettant à la fois l'augmentation du pH, du potentiel redox et la dilution des sulfures. Un procédé novateur a été testé à l'échelle pilote : une couverture biologique d'un lit de tourbe flottant à la surface de la lagune, permettant une réduction de l'émission de H2S de 96%.

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Gary, Christian. "Etude et modélisation des effets à court terme du microclimat sur le bilan carbone de la tomate en phase végétative." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37613828w.

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Gary, Christian. "Etude et modélisation des effets à court terme du microclimat sur le bilan carbone de la tomate en phase végétative." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066246.

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Coutinho, Luiz Felipe Carvalho. "Analyse du bilan de matière du pétrole dans une région en phase d’exploitation avancée – bassin de Reconcavo, Brésil." Paris 6, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00811915.

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Abstract:

Etablir un bilan de masses entre la génération, la migration et l'accumulation du pétrole est un processus important pour quantifier des systèmes pétroliers. Ce bilan donne en effet des indications sur la répartition des hydrocarbures dans un bassin sédimentaire, que ce soit une province très explorée ou un secteur d'exploration frontière. Cette thèse a établi la méthodologie pour approcher un bilan de masses d'un système pétrolier sur un cas réel. Elle a non seulement quantifié les termes sources et les pertes, mais s'est également intéressée aux aspects compositionnels. Les accumulations connues ont pour cela servi de données de calibration des paramètres influant le bilan. Dans cette optique, le cas d'étude choisi est le bassin de Recôncavo au Nord-Est du Brésil. Il s'agit d'un rift avorté qui a été formé pendant la fragmentation du Gondwana, au cours de le Crétacé Inférieur. Le stade mature de l'exploration de ce bassin a contribué à réduire les incertitudes sur les pertes et les charges, points essentiels d'une définition de bilan de matière. Les nombreux paramètres qui influencent le bilan ont pu être calibrés de façon précise. Pour procéder au bilan, on a d'abord effectué des analyses géochimiques pour la description cinétique compositionnelle des membres Tauá et Gomo (Fm. Candeias), les roches mères principales de ce bassin. Une loi de restauration du carbone organique total (COT) a été obtenue en résultat des expériences thermogravimétriques et de l’analyse Rock-Eval. Une deuxième partie de ce travail a intégré les résultats de géochimie dans un schéma séquentiel de modélisation de systèmes pétroliers en 1D,2D et 3D. Une calibration du régime au cours du temps géologique thermique indépendante des données de maturité a servi de guide pour le terme source. Puis la genèse, l'expulsion et la migration ont été modélisées. Ces résultats ont fourni les éléments du bilan de masses sur ce bassin, qui montre que seulement 8 % des hydrocarbures expulsés des roches mères ont été piégés, 16 % sont perdus dans le réseau poreux non réservoir et 76 % sont sortis latéralement du système au cours de son évolution The mass balance study for the generated, migrated and accumulated petroleum constitutes an important tool for quantification of the petroleum systems providing indication for the comprehension of the oil distribution in a studied basin, whether it is a very explored province or a frontier area. This thesis has established a methodology for a mass balance construction in a petroleum system on a real case study. It is not only interested on the quantification of its charges and losses, but equally in its compositional aspects. The known hydrocarbon accumulation were used as a criteria for calibration of the mass balance parameters. It was chosen the Reconcavo basin, located at the Northeastern part of Brazil to this study. The basin is an aborted rift created during the fragmentation of the Gondwana supercontinent, during Lower Cretaceous. The quite known stage of exploration of the Reconcavo basin has contributed to the reduction of uncertainties concerning charges and losses, important issues to the definition of mass balance The large number of parameters that influence the mass balance were then calibrated on a precise way. For its acquisition it was used a geochemical protocol involving the kinetic-compositional description of the Tauá and Gomo Members (Candeias Formation), the main source rocks of the basin. A restoration law of Total Organic Carbon (TOC) was obtained through the results of the thermogravimetric experiments and also by Rock-Eval analysis. A second part of this work integrated these geochemical results in a sequential scheme of petroleum system modelings (1D, 2D and 3D). A thermal history calibration apart from the maturation data was used to obtain the source term. Later on, generation, expulsion and migration were modeled. These results provided the elements of mass balance for the Reconcavo basin showing that 8% of the expelled oil from the source rocks was accumulated, 16% was lost at the porous framework of the non-reservoir rocks and 76% left the system laterally or through exsudation, during its geological evolution

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Diaz, Frédéric. "Evolution saisonnière de la production primaire et des processus d'assimilation-régénération de l'azote dans le Golfe du Lion : Estimation d'un bilan de carbone. Approches in situ et modélisation." Aix-Marseille 2, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX22105.

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Delagrange, Sylvain. "Influence de la disponibilité en lumière et de la taille sur les attributs fonctionnels et le bilan de carbone de l'arbre." Nancy 1, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2004_0111_DELAGRANGE.pdf.

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Abstract:

À l'échelle de l'individu, la tolérance à l'ombre des arbres est définie par la somme de nombreux paramètres qui déterminent leur bilan carboné. Dans cette étude, différentes échelles de processus (physiologie foliaire, morphologie de cime, répartition de biomasse) ainsi que le fonctionnement intégré à l'échelle de l'individu (efficience interception de lumière et échanges gazeux des parties aériennes et souterraines) ont donc été étudiés chez l'érable à sucre (Acer saccharum Marsh. , tolérant à l'ombre) et le bouleau jaune (Betula allghaniensis Britt. , semi tolérant à l'ombre). L'ensemble des résultats démontre qu'en plus de la disponibilité en lumière, la taille des individus représente un facteur important de variation de la performance des semis. De ce fait, la performance d'un individu dans un environnement lumineux donné pourrait ne pas être constante au cours de son développement et être très dépendante de la taille atteinte sous cet environnement At the individual tree scale, species shade tolerance abilities are govemed by the sum of numerous traits, which, in tum, define tree carbon balance. Ln this study, contrasting scales of processes (leaf physiology, crown morphology and biomass partitioning) as weIl as the individual integrated functioning (light interception efficiency, above- and below-ground gas exchanges) were studied on sugar maple (Acer saccharum Marsh. , a shade tolerant species) and yellow birch (Betula allghaniensis _ritt. , a mid shade tolerant species). Results showed the additional importance of individual size, alone or in interaction with light availability, in the variation of seedling performance. Thus, species shade tolerance may not be constant during whole tree life span and may be highly dependent on the size reached by an individual under any given light environment

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Delagrange, Sylvain Dizengremel Pierre Messier Christian. "Influence de la disponibilité en lumière et de la taille sur les attributs fonctionnels et le bilan de carbone de l'arbre." [S.l.] : [s.n.], 2004. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2004_0111_DELAGRANGE.pdf.

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Abstract:

Thèse doctorat : Biologie et Ecophysiologie Forestière : Nancy 1 : 2004. Thèse doctorat : Biologie et Ecophysiologie Forestière : Université du Québec à Montréal : 2004. Thèse soutenue en co-tutelle. Texte en français et en anglais. Titre provenant de l'écran-titre.

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Carvalho, Coutinho Luiz Felipe. "Analyse du bilan de matière du pétrole dans une région en phase d'exploitation avancée - bassin de Reconcavo, Brésil." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00811915.

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Abstract:

Etablir un bilan de masses entre la génération, la migration et l'accumulation du pétrole est un processus important pour quantifier des systèmes pétroliers. Ce bilan donne en effet des indications sur la répartition du pètrole dans un bassin sédimentaire, que ce soit une province très explorée ou un secteur d'exploration frontière. Cette thèse a établi la méthodologie pour approcher un bilan de masses d'un système pétrolier sur un cas réel. Elle a non seulement quantifié les termes sources et les pertes, mais s'est également intéressée aux aspects compositionnels. Les accumulations connues ont pour cela servi de données de calibration des paramètres influant le bilan. Dans cette optique, le cas d'étude choisi est le bassin de Recôncavo au Nord-Est du Brésil. Il s'agit d'un rift avorté qui a été formé pendant la fragmentation du Gondwana, au cours de le Crétacé Inférieur. Le stade mature de l'exploration de ce bassin a contribué à réduire les incertitudes sur les pertes et les charges, points essentiels d'une définition de bilan de matière. Les nombreux paramètres qui influencent le bilan ont pu être calibrés de façon précise. Pour procéder au bilan, on a d'abord effectué des analyses géochimiques pour la description cinétique compositionnelle des membres Tauá et Gomo (Fm. Candeias), les roches mères principales de ce bassin. Une loi de restauration du carbone organique total (COT) a été obtenue en résultat des expériences thermogravimétriques et de l'analyse Rock-Eval. Une deuxième partie de ce travail a intégré les résultats de géochimie dans un schéma séquentiel de modélisation de systèmes pétroliers en 1D,2D et 3D. Une calibration du régime thermique au cours du temps géologique indépendante des données de maturité a servi de guide pour le terme source. Puis la genèse, l'expulsion et la migration ont été modélisées. Ces résultats ont fourni les éléments du bilan de masses sur ce bassin, qui montre que seulement 8% des hydrocarbures expulsés des roches-mères ont été piégés, 16% sont perdus dans le réseau poreux non réservoir et 76% sont sortis du système latéralement ou par exsudation au cours de son évolution.

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Gervois, Sébastien. "Les zones agricoles en Europe : évaluation de leur rôle sur les bilans d'eau et de carbone à l'échelle de l'Europe ; sensibilité de ces bilans aux changements environnementaux sur le vingtième siècle." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066390.

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Longieras, Antoine. "Mise au point d'un milieu solide inerte pour l'étude de la biodégradation des polymères dans le compost." Reims, 2005. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000336.pdf.

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Abstract:

Le but de nos travaux est de mettre au point un milieu solide inerte à base de Vermiculite (matériau 100% minéral) qui permette une meilleure répétabilité que les tests en compost mais aussi de simuler la biodégradation dans le compost et d'établir des bilans carbone complets. L'amidon a été utilisé dans un premier temps comme polymère biodégradable " modèle ". Nous avons pu montrer que la dégradation de l'amidon dans un milieu solide inerte activé est en tous points similaire à celle observée dans le compost. Nous avons ensuite établi un bilan carbone par diverses techniques d'extraction et d'analyse courantes avec une précision satisfaisante. Dans un second temps, plusieurs protocoles d'extraction des sous-produits de dégradation ont été mis au point pour le bilan carbone de la dégradation du PLA. Une méthode satisfaisante basée sur l'hydrolyse du polymère dans la soude et le dosage de l'acide lactique libéré, nous a permis de suivre la disparition du polymère du milieu. Ainsi nous avons suivi l'évolution des différents termes du bilan carbone dans le temps, biomasse, produits solubles dans l'eau, polymère non dégradé et carbone minéralisé en CO2. Une méthode différente a été adoptée pour le bilan carbone de la biodégradation du PHB. Ces travaux ont permis de mettre en évidence les points clefs sur lesquels les futures expériences devront porter pour permettre une généralisation des méthodes d'estimation du bilan carbone en milieu solide inerte The purpose of our research was to set up a vermiculite based inert solid medium which allows us to enhance reproductibility of biodegradation tests in compost, to simulate degradation of materials in compost and to establish carbon balance. In a first step, wheat starch has been used as a model biodegradable polymer and we have shown that degradation of this product in an inert solid medium was similar to the degradation in compost. A carbon balance has been established with a satisfactory accuracy. In a second step, we have applied the method to the degradation of synthetic biodegradable polymer such as PLA of PHB. A carbon extraction protocol based on PLA hydrolysis in NaOH has been proposed and we have followed the evolution of the various terms of the PLA degradation carbon balance, Biomass, carbon dioxide, soluble by-products and remaining polymer. A different protocol has been proposed of PHB based on biomass oxidation but it still needs some improvement. This work constitutes a first approach in polymer inert solid media degradation tests and it highlights the fundamental steps which further work should be focused on

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Bréchet, Laëtitia. "Contribution à l'étude de la variabilité spatiale des composantes du bilan de carbone d'un sol de forêt tropicale humide (Paracou, Guyane française)." Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10105/document.

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Abstract:

L’objectif principal de ce travail fut d’analyser la variabilité spatiale de plusieurs composantes du bilan de C du sol en forêt tropicale humide. L’étude menée en Guyane française a été essentiellement réalisée dans la forêt naturelle du site-atelier Guyaflux et dans une plantation d’essences locales à proximité. Deux approches ont permis de répondre à cet objectif. La première visait à évaluer les effets des facteurs environnementaux (i.e. type de sol, humidité du sol ou structure forestière) sur la variabilité spatiale et interspécifique de plusieurs composantes. Parmi ces composantes les estimations de biomasse racinaire, production des racines fines (Ø < 2 mm) et respiration du sol (Rsol) ont mis en évidence une forte variabilité spatiale intra-parcelle. Au sein d’une même parcelle, une relation empirique significative a été observée entre les données de surface terrière du peuplement et les mesures de Rsol. Conjointement, une étude comparative de la phénologie de croissance et de la décomposition des racines fines a permis d’évaluer les variations entre cinq et huit espèces ligneuses, respectivement. La deuxième approche consistait à hiérarchiser les facteurs responsables de la variabilité spatiale de Rsol : une composante intégrative des processus impliqués dans le fonctionnement du sol. Rsol se décompose en une composante hétérotrophe (Rh) et autotrophe (Ra). Dans ce cadre deux modèles semi-mécanistes ont été paramétrés et testés grâce aux mesures de Rsol réalisées en continu sur le même site. Le modèle de bilan de C du sol CENTURY a simulé Rh, la respiration des micro-organismes décomposeurs de la matière organique. Le module McCree a simulé Ra, la respiration des racines vivantes et a été associé à CENTURY pour simuler Rsol totale. Une analyse de sensibilité réalisée sur ces prédictions de flux a montré que la qualité chimique (e.g. teneur en lignine) des litières ainsi que l’humidité du sol affectent la variabilité spatiale des flux de CO2 provenant du sol. L’utilisation de modèles mécanistes est ressortie très prometteuse dans ce travail de thèse, elle complète efficacement les analyses des expérimentations in situ en ajoutant une dimension particulière à chaque facteur d’influence des processus biologiques extrêmement complexes en forêt tropicale The aim of this study was to define the spatial variability of the C balance components of the soil in a tropical rain forest. This work was conducted in French Guiana in the Guyaflux experimental forest and in a close plantation of monospecific plots. Two approaches were used in this investigation. The first one aimed to analyze the effects of the environmental factors (i.e. soil texture, soil moisture or forest structure) on the spatial and interspecific variability in several components in situ. Among these components, the root biomass, the fine roots (Ø < 2 mm) production and the soil respiration (Rsol) measurements underlined a large spatial variability within plot. At this scale, there was a significant empirical relationship between the tree basal area and soil respiration. Interspecific variations in fine root elongation and decomposition rate have been jointly estimated for five and eight tropical tree species, respectively. The second approach classified the factors according to the magnitude of their effects on spatial variability of Rsol. Rsol is derived from both heterotrophic respiration by microorganisms (Rh) that decompose ground surface organic matter and autotrophic respiration by roots (Ra). Datasets from two years experiments of Rsol were used to evaluate the performance of semi-mechanistic model on the Guyaflux site. A soil organic matter model, CENTURY, simulating Rh component was coupled with the McCree model, which simulates the Ra of Rsol. The results of a parametric sensitivity analysis on the different predictions proved that the litter quality (e.g. lignin content) and the soil moisture were the two main factors responsible for the spatial variation of the CO2 flux on the soil. In this study, we showed that the use of simulation models linked to experimental field results is a promising approach to understand the impact of the biotic and abiotic factors on the processes deeply complex in tropical forest

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Moreaux, Virginie. "Observation et modélisation des échanges d’énergie et de masse de jeunes peuplements forestiers du Sud-Ouest de la France." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14506/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse a porté sur la prise en compte de la phase juvénile des peuplements forestiers du Sud-Ouest de la France dans la caractérisation des échanges sol-végétation-atmosphère. L’étude s’est focalisée sur des structures de peuplements contrastées de jeunes peuplements de Pins maritimes et d’Eucalyptus. La première partie de ces recherches a consisté à étudier de façon expérimentale les échanges de masse et d’énergie de jeunes plantations d’Eucalyptus et de Pins maritimes du Sud-Ouest. Trois sites instrumentés pour la détermination en continu des échanges de CO2 et H2O, bilan d’énergie, flux de sève et de croissance et production des arbres ont été suivis durant deux années marquées par des épisodes répétés de sécheresse. Le comportement des essences présentes a été comparé ainsi que les effets de l’environnement et des pratiques culturales sur le fonctionnement de ces écosystèmes. Les bilans annuels d’eau, de carbone et la croissance et la production des trois peuplements ont été établis et comparés. A partir de ces mesures enrichies par des données déjà disponibles et en se basant sur le modèle de production forestière et de transfert sol-végétation-atmosphère GRAECO (INRA-EPHYSE), modèle mécaniste biophysique monodimensionnel, la deuxième partie a consisté à développer une nouvelle évolution de ce modèle pour l’adapter au cas des systèmes de culture de biomasse forestière à croissance rapide. L’approche proposée en couplant ce modèle avec le modèle MAESTRA (Medlyn 2004) a permis de dépasser les hypothèses d’homogénéités verticale et horizontale du couvert pour rendre compte de l’effet de la structure en trois dimensions de peuplements jeunes à couronnes disjointes et sous-étage développé sur les transferts radiatifs, de CO2 et vapeur d’eau. De plus, le modèle a été complété par trois nouveaux modules décrivant respectivement la dynamique du carbone du sol (Roth-C) et la croissance et fonctionnement du sous-étage et du taillis. Il a été évalué sur les données existantes couvrant différents sites et séries temporelles et incluant une série d’interventions de type labour, désouchage, disquage superficiel, semis, dépressages, éclaircies et recépées. Enfin, ce modèle a été implémenté sur un jeu de données décrivant le climat local sous le forçage du scénario climatique A2 régionalisé sur un point de la grille SAFRAN de Météo-France pour trois itinéraires sylvicoles de Pin maritime et Eucalyptus, afin d’évaluer, à titre exploratoire, les potentialités de productivité de ces itinéraires In this thesis, the juvenile phase of forest stands of southwestern France was studied in order to characterise soil-vegetation-atmosphere exchanges. The study focused on contrasted structures of young pines and Eucalyptus stands. The first part of this research was to study experimentally the mass and energy exchanges of young plantations of pines and Eucalyptus growing in southwestern France. Continuous measurements of CO2 and H2O fluxes, energy balance, sapflow and tree growth and production were carried out for two years, a period marked by repeated episodes of drought. The behavior of these species was compared, as well as the effects of the environment and cultural practices on these ecosystems. The annual water and carbon balances, growth and production of the three stands were established and compared. These measurements were enriched by data already available and were based on the 1D-mechanistic model of forest production and soil-vegetation-atmosphere transfer GRAECO (INRA-EPHYSE). The second part of the thesis focused on developing a new version of the model to be applied to crop systems for fast-growing forest biomass. By coupling this evolution of the model with the 3D-model MAESTRA (Medlyn 2004), the assumptions of vertical and horizontal homogeneities in the canopy can be exceeded thus accounting for the effect of the three-dimensional structure on the radiative, CO2 and water vapor transfers in young stands, where crowns are separate and the understorey is well-developed. In addition, the model was supplemented by three new modules describing the dynamics of soil carbon (Roth-C) and the growth and functioning of the understory and coppice. It was evaluated on existing data covering different sites and time series and including a series of forest practices, such as plowing, stump removal, superficial disking, seeding, early thinning, thinnings and cutting down close to the ground. Finally, as an exploratory work, this model has been implemented on a data set describing the local climate forced by the A2 climate scenario which was regionalized on a SAFRAN grid point (‘Météo-France’) for three forest itineraries of maritime pine and Eucalyptus, in order to assess the potential productivity of these systems

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Luchaire, Nathalie. "Réponses développementales et physiologiques de la Microvigne aux températures élevées : caractérisation de l’effet sur le bilan carboné et son implication dans l’avortement précoce des organes reproducteurs." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2015. http://www.theses.fr/2015NSAM0011/document.

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Abstract:

Dans le contexte de réchauffement climatique, le maintien des rendements est un enjeu majeur pour la filière viticole. L'augmentation des températures impacte négativement certaines phases clés du développement reproducteur en induisant notamment des phénomènes de coulure ou de pertes précoces d'inflorescence. L'altération du bilan carboné pourrait être un facteur majeur des diminutions de rendements en réponse aux températures élevées et l'évaluation de cette hypothèse permettrait d'ajuster les pratiques pour limiter les effets du réchauffement climatique. Si l'implication du bilan de carbone chez les plantes annuelles semble être à la base des baisses de rendement observées ces dernières années, les choses sont beaucoup moins claires chez des pérennes comme la vigne du fait des très nombreux co-facteurs possible ainsi que de la difficulté à expérimenter dans des conditions totalement contrôlées. Afin de s'affranchir de ces contraintes, notre étude a été réalisée en conditions contrôlées sur la Microvigne, un mutant naturel insensible à l'acide gibberelique et un nouveau modèle d'étude pour la génétique et la physiologie de la vigne. Ce mutant présente un phénotype nain et une floraison et fructification continues le long de l'axe proleptique. L'approche utilisée dans cette étude a consisté à (i) développer un cadre d'analyse adapté à la Microvigne; (ii) décrire l'impact de l'élévation de la température, sur les développements végétatif et reproducteur de la vigne, et plus particulièrement l'avortement des stades précoces du développement reproducteur; (iii) caractériser les changements du bilan de carbone de la Microvigne induits par la contrainte thermique, et enfin (iv) évaluer l'implication potentielle du bilan de carbone dans les phénomènes d'avortement précoces en réponse au stress thermique. Ce travail a permis de mettre en évidence des phénomènes d'avortement complet d'inflorescences en réponse à l'élévation des températures. Par ailleurs, nous avons pu montrer un rôle du statut carboné dans ce phénomène, soit via les teneurs totales en carbohydrates, soit via l'état global des réserves à l'échelle de la plante. Ce travail montre les potentialités su modèle Microvigne et ouvre de nouvelles perspectives pour l'analyse des effets des contraintes abiotiques sur le développement végétatif et reproducteur de la vigne Global warming is likely to be a major issue for grapevine yield sustainability in the next years. A common hypothesis is that long-term elevated temperatures may cause the failure of key phases of reproductive development, through their negative impact on carbon balance. However, testing the specific role of plant carbon status on yield elaboration under elevated temperatures is difficult on perennial crops, such as grapevine, and when environment fluctuates. To overcome these difficulties, the present work was conducted under fully controlled environment using a natural, giberrelic acid insensitive mutant of grapevine called Microvine, as a new model for grapevine genetics and physiological studies. This mutant present a dwarf stature and lack of juvenile characteristics leading to the continuous flowering and fruiting even during the first year after sowing. The present study was aimed at (i) developing a framework of analysis for Microvine; (ii) describing vegetative and reproductive developments responses to temperature elevation at whole plant level, and more precisely on early reproductive development abortions; (iii) characterizing grapevine carbon balance responses to temperature; and finally (iv) evaluating carbon balance implication in temperature-dependent early reproductive development abortions. This work shows that complete inflorescence abortions observed in response to temperature were related to carbon status, either expressed though total carbohydrate, or through the level of reserves at the whole plant level. This study opens the way to use Microvine as model to address the impact of climate warming on grapevine vegetative and reproductive developments

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Guttières, Raphaêl. "Priming-effect : vers un mécanisme universel de contrôle du bilan stockage-déstockage du carbone organique. Approfondissements théoriques, généralisation aux milieux aquatiques et cultivés." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS497.

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Abstract:

Cette thèse a pour but de comprendre le degré de généricité d’un processus biogéochimique lié à la dynamique du carbone, le « Priming Effect » (PE). Ce processus fut initialement étudié dans les sols avant d’être identifié en milieu aquatique. Il peut être défini dans les deux types de milieux comme la modification (augmentation ou diminution) du taux de minéralisation de la matière organique stabilisée par l’adition de matière organique labile. L’objectif du présent travail a été de tester la réponse du PE dans le contexte des changements globaux ainsi que dans celui des pratiques agricoles. Une première expérimentation en sol agricole a testé l’hypothèse énergétique en jouant sur la qualité de la matière organique apportée. Les résultats ont permis de confirmer le rôle central de l’aspect énergétique de l’apport de matière organique dans les sols en démontrant que les résidus végétaux frais induisaient une surminéralisation (PE) du carbone de la matière organique du sol huit fois supérieure à son équivalent pré-décomposé. Dans cette même expérimentation, la réponse du PE à une augmentation de température, une augmentation de la disponibilité en nutriments ainsi qu’à un changement de couverture des sols (couvert agricole vs. couvert forestier) a été testée. Il en ressort un fort effet de la température sur la minéralisation basale des sols, mais pas d’effet sur le PE. Ce dernier semble réagir d’avantage à la disponibilité en énergie ainsi qu’au type de couvert végétal. En parallèle de cette partie terrestre, deux expérimentations aquatiques ont été menées, testant l’impact des changements de stoechiométrie, de température et de disponibilité en matière organique labile sur les interactions entre le compartiment des décomposeurs et celui des producteurs primaires. Peu de résultats sont disponibles à ce jour et aucune conclusion définitive sur la réponse du PE n’est établie pour le moment. Cependant, on a pu mettre en évidence l’importance relative des flux de carbone en provenance des différents compartiments biotiques de nos systèmes. Une importante mixotrophie algale a ainsi été démontrée, nous amenant à reconsidérer le rôle des producteurs primaires dans la partie aquatique de la dynamique du cycle du carbone, et donc leur rôle potentiel dans le PE dans un contexte de réchauffement climatique et d’érosion des surfaces continentales. Des analyses complémentaires sur les échantillons stockés et une approche de modélisation en cours de développement permettront d’identifier les éventuelles singularités du PE en milieu aquatique par rapport au milieu terrestre. Sur son versant terrestre, cette thèse a permis de suggérer une démarche agroécologique de gestion des stocks de carbone dans les sols, ainsi que de mettre en évidence le rôle majeur de l’état de décomposition des résidus végétaux sur l’intensité du PE This thesis aims to understand the degree of genericity of a biogeochemical process related to carbon dynamics, the "Priming Effect" (PE). This process was initially studied in soils before being identified in the aquatic environment. It can be defined in both types of environments as the modification (increase or decrease) of the mineralization rate of the organic matter stabilized by the addition of labile organic matter. The objective of this work was to test the PE response in the context of global changes as well as in the context of agricultural practices. A first experiment in agricultural soil tested the energy hypothesis by playing on the quality of the organic matter brought. The results confirmed the central role of the energetic aspect of organic matter input in soils by demonstrating that fresh plant residues induce over-mineralization (PE) of soil organic matter eight times higher than its pre-decomposed equivalent. In this same experiment, the responses of the PE to a temperature increase, an increase in nutrient availability and a change in soil cover (agricultural cover vs. forest cover) were tested. This shows a strong effect of temperature on basal soils mineralization, but no effect on PE. The latter seems to react more to the availability of energy and the type of vegetation cover. In parallel with this terrestrial part, two aquatic experiments were conducted, testing the impact of changes in stoichiometry, temperature and availability of labile organic matter on the interactions between the decomposers compartment and that of the primary producers. Few results are available to date, and no definitive conclusion on the PE response is currently available. However, it has been possible to highlight the relative importance of carbon fluxes from the different biotic compartments of our systems. A significant algal mixotrophy has thus been demonstrated, leading us to reconsider the role of primary producers in the aquatic part of the carbon cycle dynamics, and therefore their potential role in the PE in the context of global warming and continental surfaces erosion. Complementary analyzes of the stored samples and a modeling approach under development will make it possible to identify the possible singularities of PE in the aquatic environment with respect to the terrestrial environment. On its terrestrial side, this thesis has suggested an agroecological approach of management of carbon stocks in soils, as well as to highlight the major role of the state of decomposition of plant residues on the intensity of the PE

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Paradis, Laurence. "Comparaison du bilan de carbone et du potentiel d'atténuation des changements climatiques de stratégies d'aménagement forestier dans la sapinière boréale du Québec (Canada)." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/30685.

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Abstract:

L’aménagement forestier peut jouer un rôle dans la lutte contre les changements climatiques en augmentant le stockage de carbone dans la biomasse végétale et les produits du bois ainsi qu’en substituant des matériaux à empreinte carbone plus élevée par le bois. Cette étude visait à déterminer quelle stratégie d’aménagement écosystémique dans la sapinière à bouleau blanc de l’Est de la forêt boréale québécoise peut y contribuer. Ont été simulés sur une période de 199 ans : un scénario de référence représentant une coupe totale à 50 ans, deux scénarios avec révolution plus longue (70 et 80 ans), un scénario avec coupe partielle et un autre sans intervention (conservation). La comparaison des scénarios s’est faite sur la base de bilan de carbone en tonne de CO2e et sous l’approche du forçage radiatif, prenant en considération la distribution temporelle des émissions. Par rapport au scénario de référence, les scénarios à longue révolution et, dans une moindre mesure, la coupe partielle apportent de plus grands bénéfices au climat en augmentant les stocks de carbone en forêt et le ratio de produits de longue durée résultant des récoltes. Les produits du bois sont un élément clé de l’étude : les actions permettant de rallonger leur durée de vie et d’augmenter leur effet de substitution ont un impact majeur sur le bilan total et démontrent l’importance de les inclure dans l’évaluation. L’étude a aussi soulevé les besoins d’augmenter les connaissances par rapport à la dynamique de carbone dans les vieilles forêts, l’influence des changements climatiques sur celles-ci ainsi que sur la croissance des arbres, l’évolution du carbone dans le sol et des patrons de perturbations naturelles. L’effet induit par un scénario d’aménagement sur la vulnérabilité du peuplement face aux effets des changements climatiques pourrait également affecter sa performance d’atténuation du climat et devrait être testé ultérieurement. Management of the world’s forests can play a role for climate change mitigation by increasing CO2 storage in vegetation biomass and harvested wood products, and by displacing CO2-intensive materials such as steel or concrete. This study aimed to determine how management of boreal forest stands can contribute to climate change mitigation in the context of ecosystem-based management. The study was based on the comparison of different strategies applied to a balsam fir-white birch stand in the Eastern boreal forest of Quebec (Canada). We simulated five scenarios over a 199- year period at the stand level: a reference scenario involving clearcut at 50-year intervals, and four 12 alternative scenarios clearcut with longer rotation length (70 and 80 years), partial cut, and a no harvest scenario. Overall, scenarios with longer clearcut rotations and, to a lesser extent, partial cut resulted in a higher potential to mitigate climate change. The substitution effect of wood products was revealed as a key aspect, suggesting that wood product manufacturing and utilisation on the markets, and not only forest management, need to be carefully considered.

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Smida, Rafik. "TIC et environnement : optimisation et efficacité énergétique. (Cas de la Tunisie)." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016AZUR0037.

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Abstract:

Le rapport entre TIC, environnement et efficacité énergétique est sujet d’un grand nombre de polémiques. Ces concepts sont rarement associés, surtout pour les petites économies émergentes. Pourtant, chacun d’entre eux a des impacts considérables sur l’autre. Les impacts négatifs des TIC sur l’environnement sont très divers, de la même façon, l’usage et la diffusion des TIC peuvent profiter pour l’environnement. Ce travail propose d’approfondir l’étude des impacts des TIC sur la consommation énergétique et les émissions de GES, à l'échelle macroéconomique pour le cas de la Tunisie. Le contexte général de cette thèse s'articule autour de la relation entre l'environnent et la théorie des innovations, alors que le contexte spécifique se concentre plus particulièrement sur la consommation énergétique des TIC. Notre approche s’est insérée dans le cadre de la théorie de l’innovation et le fondement économique de l’usage des nouvelles technologies, plus précisément à l’intersection de l’économie industrielle et de l'économie de l'environnement. Notre recherche a abordé trois principaux aspects: théorique, descriptif et empirique. Tout d’abord, elle a traité la théorie des innovations environnementales et ses relations avec les technologies à usage général et en particulier les TIC. Deuxièmement, cette thèse nous a permis d’élaborer des analyses descriptives détaillées, fondées sur les données et les statistiques issues de la Banque mondiale et autres institutions. Troisièmement, un ensemble de tests statistiques et de modèles économétriques rigoureux ont été appliqués pour déterminer le lien entre l'investissement dans les TIC et la performance énergétique de la Tunisie The relationship between ICT, environment and energy efficiency causes a lot of controversies. Theseconcepts are rarely associated, especially for smaller emerging economies. Yet each has a significant impacton the other. The negative effects of ICT on the environment are various, in the same way, use and diffusionof ICT can also benefit the environment. This PhD thesis put forward further study impacts of ICT on energyconsumption and emissions of greenhouse gases, at the macro level for the case of Tunisia. The generalcontext of this thesis focuses on the relationship between the environment and the innovation theory, whilethe specific context focuses specifically on the energy consumption of ICT. Our approach is inserted underthe theory of innovation and economic basis for the use of new technologies, specifically at the intersectionof industrial economics and environmental economics. Our research focused on three main aspects:theoretical, empirical and descriptive. Firstly, this study handled the theory of environmental innovationsand its relationship with general purpose technology and ICT especially. Secondly, this thesis has allowed usto develop a detailed descriptive analyses based on the data and statistics from the World Bank, and otherinstitutions. Thirdly, a set of statistical tests and rigorous econometric models were applied to determine thelink between ICT investment and energy efficiency in Tunisia

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Darul, Romane. "Bilan des nutriments et du carbone dans les zones humides naturelles et artificielles de tête de bassin versant : cas du bassin versant du lac de Carcans-Hourtin." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0190.

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Abstract:

Les zones humides sont soumises à de nombreuses menaces telles que l’eutrophisation, la perturbation de leur hydrologie par les activités humaines et le changement climatique. Des travaux de restauration des sites naturels et la création de zones humides artificielles sont réalisés par les gestionnaires territoriaux afin de préserver les services écosystémiques qu’elles abritent : support de la biodiversité, épuration des nutriments et stockage de carbone. Les zones humides de tête de bassin versant sont donc particulièrement importantes car elles influencent la qualité de l’eau en aval et la biodiversité des écosystèmes aquatiques d’une grande partie du bassin hydrographique en aval. Le bassin versant des lacs médocains est un territoire très anthropisé, dédié à la culture de pins et l’agriculture. Il abrite de nombreux milieux humides naturels, les lacs de Carcans-Hourtin et de Lacanau, des marais, des cours d’eau et de nombreuses mares temporaires forestières, reliquats de la zone marécageuse ayant existé avant l’expansion de la sylviculture sur le plateau Landais. Ces dernières sont soumises aux risques d’eutrophisation et d’assèchement ; leur nombre diminue chaque année. A ces milieux naturels s’ajoutent des fossés creusés entre les parcelles sylvicoles, et des Zones Tampons Humides Artificielles (ZTHA), construites en aval des exploitations agricoles afin d’abattre les flux de nutriments provenant du lessivage des champs. L’étude de ces zones humides naturelles et artificielles est donc un point stratégique de la gestion territoriale. Dans ce travail de thèse, la physico-chimie de 12 mares temporaires et de 3 ZTHA a été suivie pendant environ 2 ans. Des carottes sédimentaires ont été prélevées dans des ZTHA afin de quantifier les flux de nutriments à l’interface eau-sédiment en lien avec les processus d’abattement des nutriments. Pour les mares temporaires, un bilan du carbone a été établi grâce à des mesures de flux de CO2 et de CH4 aux interfaces eau-atmosphère et sédiments exposés à l’air-atmosphère, à l’aide de chambre à flux, et à des mesures de taux d’accumulation du carbone grâce à la datation au 210Pb dans des carottes sédimentaires. L’identification de ceintures de végétation et des récoltes de biomasses ont été réalisées sur 6 mares temporaires. Les résultats de ce travail de thèse montrent que les ZTHA sont, à l’heure actuelle, trop petites pour abattre efficacement le nitrate provenant de la fertilisation des champs. Cependant, les processus de dénitrification et de séquestration du phosphore dans les sédiments sont bien présents. Les travaux d’agrandissement et la construction de nouvelles zones devraient permettre de réduire efficacement les flux de nutriments à l’avenir. Les mares temporaires étudiées sont acides et majoritairement oligotrophes. Un phénomène de nitrification a cependant été mesuré lors de la remise en eau de mares longuement asséchées pendant l’été et une contamination au nitrate a été identifiée dans plusieurs mares situées en aval des zones agricoles. Les sites en bon état de conservation ou ayant subi les travaux de restauration les plus récents, consistant en un reprofilage des berges et la sauvegarde de la banque de graines des sédiments, ont été identifiés comme des puits de carbone, contrairement aux sites ayant été sur-creusés dans le passé, et présentent une végétation plus dense et diversifiée. Un gradient de stockage du carbone a été identifié dans les mares : les zones centrales, le plus longtemps immergées, ont des taux de carbone plus élevés que les zones externes. ii Les techniques de restauration des zones humides naturelles utilisées actuellement et les travaux d’agrandissement prévus pour les ZTHA semblent donc être des méthodes efficaces pour préserver une bonne qualité de l’eau et un maintien des milieux humides sur le bassin versant du lac de Carcans-Hourtin.[...] Wetlands are subject to numerous threats such as eutrophication, disruption of their hydrology by human activities and climate change. Restoration of natural sites and the creation of artificial wetlands are carried out by territorial managers to preserve the ecosystem services they provide: support for biodiversity, nutrient remediation and carbon storage. Headwater wetlands are particularly important as they influence downstream water quality and the biodiversity of aquatic ecosystems in much of the downstream watershed. The watershed of the lacs Médocains is a highly anthropized territory, dedicated to pine cultivation and agriculture. It is home to several natural wetland environments, including the Carcans-Hourtin and Lacanau lakes, marshes, watercourses and many temporary forest ponds, remnants of the marshy area that existed before the expansion of forestry on the Landes plateau. These environments are at risk of eutrophication and drying up; their number decreases every year. Some Agricultural Artificial Wetlands (AAW) are constructed downstream of agricultural exploitations to reduce nutrient flows from field runoff. The study of these natural and artificial wetlands is thus a strategic point in territorial management. In this thesis work, the physico-chemistry of 12 temporary ponds and 3 AAW was monitored for about 2 years. Sediment cores were taken from the AAW to quantify nutrient fluxes at the water-sediment interface and define nutrients depletion processes. Within temporary ponds, a carbon budget was established through measurements of CO2 and CH4 fluxes at the water-atmosphere and exposed sediment-air interfaces using flux chambers, and through measurements of carbon burial rates using 210Pb dating in sediment cores. Identification of vegetation belts and biomass harvesting were carried out on 6 temporary ponds. The results of this thesis show that AAW are currently too small to effectively reduce nitrate coming from field fertilization. However, denitrification and phosphorus precipitation processes in the sediments are indeed occurring. The enlargement of surface of existing AAW and the creation of new artificial wetlands should be recommended in order to effectively reduce nutrient flows in the future. The temporary ponds studied resulted acidic and mostly oligotrophic. However, nitrification was measured during the re-watering of ponds that had dried up for a long time during the summer, and nitrate contamination was identified in several ponds located downstream of agricultural areas. Sites in good conservation status or having undergone recent restoration works, consisting of bank re-profiling and sediment seed bank conservation, were identified as carbon sinks and had the highest vegetation biomass and diversity. On the opposite, ponds that had been over-excavated in the past, resulted as carbon sources and present less biodiversity. A carbon storage gradient was identified in the ponds: central areas, which were immersed the longest, had higher carbon rates than external areas. iv The current restoration techniques used for natural wetlands and the planned enlargement works for the artificial ones therefore appear to be effective methods for maintaining good water quality and sustaining wetlands in the Carcans-Hourtin lake watershed. However, it is still necessary to monitor the evolution of these environments in the context of climate change

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Qiu, Chunjing. "Modélisation de la dynamique du carbone et des surfaces dans les tourbières du nord." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLV022.

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Abstract:

Les tourbières boréales jouent un rôle important dans le cycle global du carbone en tant que puits de CO2 à long terme et en tant que l’une des plus grandes sources de méthane naturel (CH4). Ces importants réservoirs de carbone seront exposés à l’avenir au réchauffement et aux conditions plus humides caractérisant le changement climatique dans les hautes latitudes et, en raison de la grande quantité de carbone stockée dans les tourbières boréales, comprendre leurs dynamiques est important. Dans cette thèse, j'ai intégré une représentation du cycle de l'eau et du carbone dans les tourbières dans le modèle de surface terrestre ORCHIDEE-MICT (LSM), dans le but d'améliorer la compréhension du C des tourbes et de sa dynamique depuis l'Holocène, afin d'explorer les effets du changement climatique.Tout d'abord (chapitre 2), J'ai implémenté les tourbières en tant qu'unité hydrologique de sol (HSU) sous-réseau indépendante qui reçoit les eaux de ruissellement provenant des HSU non tourbeuses environnantes dans chaque cellule du réseau et ne possède pas de drainage, conformément la representation propose par Largeron et al. (2018). Pour modéliser les flux d’eau verticaux des sols tourbeux et non tourbeux, j’ai représenté les paramètres hydrologiques spécifiques à la tourbe pour l’HSU des tourbières, tandis que dans d’autres HSU, les paramètres hydrologiques sont déterminés par la texture dominante du sol de la cellule de la grille. j'ai choisi un modèle diplotelmique pour simuler la décomposition et l'accumulation de tourbe de C. Ce modèle à deux couches comprend une couche supérieure (acrotelm) inondée de manière variable et une couche inférieure (catotelm) inondée en permanence. Ce modèle a montré de bonnes performances dans la simulation de l'hydrologie des tourbières, du C et des flux d'énergie dans 30 tourbières boréales sur des échelles de temps quotidiennes à annuelles. Mais la simplification excessive de la dynamique du carbone pourrait limiter sa capacité à prévoir la réponse des tourbières boréales aux futurs changements climatiques.Deuxièmement (chapitre 3), j'ai remplacé le modèle carbone de tourbe diplotelmique par un modèle multicouche afin de prendre en compte les hétérogénéités verticales de la température et de l'humidité le long du profil de la tourbe. J'ai ensuite adapté TOPMODEL et les critères d'établissement des tourbières de Stocker et al. (2014) pour simuler la dynamique de la zone des tourbières dans une unité de la grille. Ici, la zone inondée donnée par TOPMODEL est traversée avec des conditions de croissance de tourbe appropriées pour définir la zone occupée par une HSU de tourbe. Ce modèle a été testé sur plusieurs sites de tourbières du nord et pour des simulations en 2D sur l'hémisphère nord (> 30 ° N). La superficie totale simulée de tourbières et le stock de carbone en 2010 est de 3,9 million de km2 et 463 PgC, conformément aux observations (3,4 à 4,0 million de km2 et 270 à 540 PgC).Enfin (chapitre 4), avec le modèle multicouche, j’ai réalisé des simulations factorielles à l’aide de données climatiques passées et futures issus des scenarios de trajectoire de concentration représentative (RCP) à partir de deux modèles de circulation générale (GCM) afin d’explorer les réactions des tourbières boréales au changement climatique. Les impacts des tourbières sur le futur bilan en carbone de l'hémisphère nord ont été examinés, notamment la réaction directe du bilan en carbone de la tourbière existante (simulée) et les effets indirects des tourbières sur le bilan de carbone terrestre lorsque les tourbières se modifient à l'avenir.Les travaux futurs se concentreront sur l’inclusion des influences du changement d’affectation des sols et des incendies sur les tourbières dans le modèle, étant donné que des pertes importantes de C pourraient survenir en raison de ces perturbations. Pour avoir une image complète du bilan C des tourbières, il faut prendre en compte les pertes de CH4 et de C organique dissous (DOC) Northern peatlands play an important role in the global carbon (C) cycle as a long-term CO2 sink and the one of the largest natural methane (CH4) sources. Meanwhile, these substantial carbon stores will be exposed in the future to large warming and wetter conditions that characterize climate change in the high latitudes and, because of the large amount of C stored in northern peatlands, their fate is of concern. In this thesis, I integrated a representation of peatlands water and carbon cycling into the ORCHIDEE-MICT land surface model (LSM), with the aim to improve the understanding of peatland C and area dynamics since the Holocene, to explore effects of projected climate change to northern peatlands, and to quantify the role of northern peatlands in the global C cycle.Firstly (Chapter 2), I implemented peatland as an independent sub-grid hydrological soil unit (HSU) which receives runoff from surrounding non-peatland HSUs in each grid cell and has no bottom drainage, following the concept of Largeron et al. (2018). To model vertical water fluxes of peatland and non-peatland soils, I represented peat-specific hydrological parameters for the peatland HSU while in other HSUs the hydrological parameters are determined by the dominant soil texture of the grid cell. I chose a diplotelmic model to simulate peat C decomposition and accumulation. This two-layered model includes an upper layer (acrotelm) that is variably inundated and a lower layer (catotelm) that is permanently inundated. This model showed good performance in simulating peatland hydrology, C and energy fluxes at 30 northern peatland sites on daily to annual time scales. But the over simplification of the C dynamics may limit its capacity to predict northern peatland response to future climate change.Secondly (Chapter 3), I replaced the diplotelmic peat carbon model with a multi-layered model to account for vertical heterogeneities in temperature and moisture along the peat profile. I then adapted the cost-efficient version of TOPMODEL and peatland establishment criteria from Stocker et al. (2014) to simulate the dynamics of peatland area within a grid cell. Here the flooded area given by TOPMODEL is crossed with suitable peat growing conditions to set the area that is occupied by a peat HSU. This model was tested across a range of northern peatland sites and for gridded simulations over the Northern Hemisphere (>30 °N). Simulated total northern peatlands area and C stock by 2010 is 3.9 million km2 and 463 PgC, fall well within observation-based reported range of northern peatlands area (3.4 – 4.0 million km2) and C stock (270 – 540 PgC).Lastly (Chapter 4), with the multi-layered model, I conducted factorial simulations using representative concentration pathway (RCP)-driven bias-corrected past and future climate data from two general circulation models (GCMs) to explore responses of northern peatlands to climate change. The impacts of peatlands on future C balance of the Northern Hemisphere were discussed, including the direct response of the C balance of the (simulated) extant peatland area, and indirect effects of peatlands on the terrestrial C balance when peatlands area change in the future.Future work will focus on including influences of land use change and fires on peatland into the model, given that substantial losses of C could occur due to these disturbances. To have a complete picture of peatland C balance, CH4 and dissolved organic C (DOC) losses must be considered

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Qiu, Chunjing. "Modélisation de la dynamique du carbone et des surfaces dans les tourbières du nord." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLV022.

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Les tourbières boréales jouent un rôle important dans le cycle global du carbone en tant que puits de CO2 à long terme et en tant que l’une des plus grandes sources de méthane naturel (CH4). Ces importants réservoirs de carbone seront exposés à l’avenir au réchauffement et aux conditions plus humides caractérisant le changement climatique dans les hautes latitudes et, en raison de la grande quantité de carbone stockée dans les tourbières boréales, comprendre leurs dynamiques est important. Dans cette thèse, j'ai intégré une représentation du cycle de l'eau et du carbone dans les tourbières dans le modèle de surface terrestre ORCHIDEE-MICT (LSM), dans le but d'améliorer la compréhension du C des tourbes et de sa dynamique depuis l'Holocène, afin d'explorer les effets du changement climatique.Tout d'abord (chapitre 2), J'ai implémenté les tourbières en tant qu'unité hydrologique de sol (HSU) sous-réseau indépendante qui reçoit les eaux de ruissellement provenant des HSU non tourbeuses environnantes dans chaque cellule du réseau et ne possède pas de drainage, conformément la representation propose par Largeron et al. (2018). Pour modéliser les flux d’eau verticaux des sols tourbeux et non tourbeux, j’ai représenté les paramètres hydrologiques spécifiques à la tourbe pour l’HSU des tourbières, tandis que dans d’autres HSU, les paramètres hydrologiques sont déterminés par la texture dominante du sol de la cellule de la grille. j'ai choisi un modèle diplotelmique pour simuler la décomposition et l'accumulation de tourbe de C. Ce modèle à deux couches comprend une couche supérieure (acrotelm) inondée de manière variable et une couche inférieure (catotelm) inondée en permanence. Ce modèle a montré de bonnes performances dans la simulation de l'hydrologie des tourbières, du C et des flux d'énergie dans 30 tourbières boréales sur des échelles de temps quotidiennes à annuelles. Mais la simplification excessive de la dynamique du carbone pourrait limiter sa capacité à prévoir la réponse des tourbières boréales aux futurs changements climatiques.Deuxièmement (chapitre 3), j'ai remplacé le modèle carbone de tourbe diplotelmique par un modèle multicouche afin de prendre en compte les hétérogénéités verticales de la température et de l'humidité le long du profil de la tourbe. J'ai ensuite adapté TOPMODEL et les critères d'établissement des tourbières de Stocker et al. (2014) pour simuler la dynamique de la zone des tourbières dans une unité de la grille. Ici, la zone inondée donnée par TOPMODEL est traversée avec des conditions de croissance de tourbe appropriées pour définir la zone occupée par une HSU de tourbe. Ce modèle a été testé sur plusieurs sites de tourbières du nord et pour des simulations en 2D sur l'hémisphère nord (> 30 ° N). La superficie totale simulée de tourbières et le stock de carbone en 2010 est de 3,9 million de km2 et 463 PgC, conformément aux observations (3,4 à 4,0 million de km2 et 270 à 540 PgC).Enfin (chapitre 4), avec le modèle multicouche, j’ai réalisé des simulations factorielles à l’aide de données climatiques passées et futures issus des scenarios de trajectoire de concentration représentative (RCP) à partir de deux modèles de circulation générale (GCM) afin d’explorer les réactions des tourbières boréales au changement climatique. Les impacts des tourbières sur le futur bilan en carbone de l'hémisphère nord ont été examinés, notamment la réaction directe du bilan en carbone de la tourbière existante (simulée) et les effets indirects des tourbières sur le bilan de carbone terrestre lorsque les tourbières se modifient à l'avenir.Les travaux futurs se concentreront sur l’inclusion des influences du changement d’affectation des sols et des incendies sur les tourbières dans le modèle, étant donné que des pertes importantes de C pourraient survenir en raison de ces perturbations. Pour avoir une image complète du bilan C des tourbières, il faut prendre en compte les pertes de CH4 et de C organique dissous (DOC) Northern peatlands play an important role in the global carbon (C) cycle as a long-term CO2 sink and the one of the largest natural methane (CH4) sources. Meanwhile, these substantial carbon stores will be exposed in the future to large warming and wetter conditions that characterize climate change in the high latitudes and, because of the large amount of C stored in northern peatlands, their fate is of concern. In this thesis, I integrated a representation of peatlands water and carbon cycling into the ORCHIDEE-MICT land surface model (LSM), with the aim to improve the understanding of peatland C and area dynamics since the Holocene, to explore effects of projected climate change to northern peatlands, and to quantify the role of northern peatlands in the global C cycle.Firstly (Chapter 2), I implemented peatland as an independent sub-grid hydrological soil unit (HSU) which receives runoff from surrounding non-peatland HSUs in each grid cell and has no bottom drainage, following the concept of Largeron et al. (2018). To model vertical water fluxes of peatland and non-peatland soils, I represented peat-specific hydrological parameters for the peatland HSU while in other HSUs the hydrological parameters are determined by the dominant soil texture of the grid cell. I chose a diplotelmic model to simulate peat C decomposition and accumulation. This two-layered model includes an upper layer (acrotelm) that is variably inundated and a lower layer (catotelm) that is permanently inundated. This model showed good performance in simulating peatland hydrology, C and energy fluxes at 30 northern peatland sites on daily to annual time scales. But the over simplification of the C dynamics may limit its capacity to predict northern peatland response to future climate change.Secondly (Chapter 3), I replaced the diplotelmic peat carbon model with a multi-layered model to account for vertical heterogeneities in temperature and moisture along the peat profile. I then adapted the cost-efficient version of TOPMODEL and peatland establishment criteria from Stocker et al. (2014) to simulate the dynamics of peatland area within a grid cell. Here the flooded area given by TOPMODEL is crossed with suitable peat growing conditions to set the area that is occupied by a peat HSU. This model was tested across a range of northern peatland sites and for gridded simulations over the Northern Hemisphere (>30 °N). Simulated total northern peatlands area and C stock by 2010 is 3.9 million km2 and 463 PgC, fall well within observation-based reported range of northern peatlands area (3.4 – 4.0 million km2) and C stock (270 – 540 PgC).Lastly (Chapter 4), with the multi-layered model, I conducted factorial simulations using representative concentration pathway (RCP)-driven bias-corrected past and future climate data from two general circulation models (GCMs) to explore responses of northern peatlands to climate change. The impacts of peatlands on future C balance of the Northern Hemisphere were discussed, including the direct response of the C balance of the (simulated) extant peatland area, and indirect effects of peatlands on the terrestrial C balance when peatlands area change in the future.Future work will focus on including influences of land use change and fires on peatland into the model, given that substantial losses of C could occur due to these disturbances. To have a complete picture of peatland C balance, CH4 and dissolved organic C (DOC) losses must be considered

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Masse, Antoine. "Développement et automatisation de méthodes de classification à partir de séries temporelles d'images de télédétection - Application aux changements d'occupation des sols et à l'estimation du bilan carbone." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921853.

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Abstract:

La quantité de données de télédétection archivées est de plus en plus importante et grâce aux nouveaux et futurs satellites, ces données offriront une plus grande diversité de caractéristiques : spectrale, temporelle, résolution spatiale et superficie de l'emprise du satellite. Cependant, il n'existe pas de méthode universelle qui maximise la performance des traitements pour tous les types de caractéristiques citées précédemment; chaque méthode ayant ses avantages et ses inconvénients. Les travaux de cette thèse se sont articulés autour de deux grands axes que sont l'amélioration et l'automatisation de la classification d'images de télédétection, dans le but d'obtenir une carte d'occupation des sols la plus fiable possible. En particulier, les travaux ont portés sur la la sélection automatique de données pour la classification supervisée, la fusion automatique d'images issues de classifications supervisées afin de tirer avantage de la complémentarité des données multi-sources et multi-temporelles et la classification automatique basée sur des séries temporelles et spectrales de référence, ce qui permettra la classification de larges zones sans référence spatiale. Les méthodes ont été testées et validées sur un panel de données très variées de : capteurs : optique (Formosat-2, Spot 2/4/5, Landsat 5/7, Worldview-2, Pleiades) et radar (Radarsat,Terrasar-X), résolutions spatiales : de haute à très haute résolution (de 30 mètres à 0.5 mètre), répétitivités temporelles (jusqu'à 46 images par an) et zones d'étude : agricoles (Toulouse, Marne), montagneuses (Pyrénées), arides (Maroc, Algérie). Deux applications majeures ont été possibles grâce à ces nouveaux outils : l'obtention d'un bilan carbone à partir des rotations culturales obtenues sur plusieurs années et la cartographie de la trame verte (espaces écologiques) dans le but d'étudier l'impact du choix du capteur sur la détection de ces éléments.

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Pique, Gaétan. "Apport de la télédétection pour la simulation spatialisée des composantes du bilan carbone des cultures et des effets d'atténuation biogéochimiques et biogéophysiques des cultures intermédiaires." Thesis, Toulouse 3, 2021. http://www.theses.fr/2021TOU30038.

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Abstract:

Les changements climatiques et la croissance démographique de la population mondiale amènent aujourd'hui le monde agricole à s'adapter pour faire face à ces deux enjeux majeurs. Si les surfaces agricoles, qui représentent près d'un tiers des terres émergées, contribuent largement aux émissions mondiales de gaz à effet de serre, elles offrent également la possibilité de mettre en place des leviers d'atténuation des changements climatiques. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont vocation à enrichir nos connaissances sur le fonctionnement des surfaces agricoles, à fournir des outils d'évaluation de la contribution des surfaces cultivées aux évolutions du climat, et à quantifier les effets biogéochimiques (stockage de C) et biogéophysiques (effet albédo) d'atténuation des changements climatiques via la mise en œuvre de cultures intermédiaires. Pour répondre à ces objectifs, deux approches de modélisation ont été développées au cours de ces travaux. Le premier volet de cette thèse s'est intéressé à développer une approche de modélisation spatialisée, permettant de fournir des estimations des productions (biomasses et rendements), des flux de CO2 et d'eau, ces variables servant à la quantification des bilans de carbone et d'eau pour les parcelles de grandes cultures. À cette fin, le modèle agro-météorologique SAFYE-CO2 assimilant des produits satellites d'indice de végétation à hautes résolutions spatiale et temporelle a été développé et appliqué à différentes cultures (blé, maïs et tournesol) et végétations d'intercultures (repousses spontanées, mauvaises herbes, cultures intermédiaires). Cette approche a pu être validée sur un réseau de parcelles du Sud-Ouest de la France, en tirant parti d'un grand nombre d'images satellites et de données de validation sur la zone de l'Observatoire Spatial Régional. Elle a notamment permis d'estimer avec précision les productions de blé, de tournesol et de maïs, ainsi que les flux de CO2 et d'eau sur les cultures de blé et de tournesol. La végétation, pouvant se développer sur les parcelles pendant les périodes d'interculture, a également été prise en compte afin d'améliorer l'estimation des flux de CO2 et d'eau. Cela a notamment permis de quantifier l'impact des cultures intermédiaires sur les composantes du bilan C des parcelles allouées aux grandes cultures sur la zone d'étude. Le second volet visait à développer un modèle d'introduction de cultures intermédiaires à l'échelle européenne, afin d'estimer le forçage radiatif induit par la modification de l'albédo de surface engendré par cette pratique. Grace à des produits albédo moyenne résolution (1/20°), développés par le CNRM (et en collaboration avec ce laboratoire), cette approche de modélisation a permis de fournir des estimations de l'effet albédo relatifs aux cultures intermédiaires. Plusieurs scenarii d'introduction ont été simulés pour rendre compte de l'impact de certains facteurs, tels que la neige ou la pluie. Ils ont permis d'alerter sur le potentiel impact négatif de l'assombrissement du sol, induit à long terme (via l'enrichissement des sols en matière organique) par les cultures intermédiaires sur le forçage radiatif des surfaces cultivées. Enfin, comme tout changement de pratique agricole induit des effets biogéochimiques et biogéophysiques sur le climat, une analyse de ces effets couplés a été menée grâce à l'utilisation combinée de ces deux approches de modélisation. Nous en concluons qu'une fois les cultures intermédiaires mises en place, le sol devrait être couvert en permanence pour que l'effet assombrissement du sol ne fasse pas perdre les autres bénéfices climatiques engendrés par cette pratique agricole Climate change and the demographic growth of the world's population are leading the agricultural world to adapt to meet these two major challenges. While agricultural land, which represents nearly one third of the world's land area, contributes significantly to global greenhouse gas emissions, it also offers the possibility of implementing climate change mitigation levers. In this context, the aim of this thesis is to increase our knowledge of the functioning of agricultural areas, to provide tools for assessing the contribution of cultivated surfaces to climate change, and to quantify the biogeochemical (C storage) and biogeophysical (albedo effect) effects of climate change mitigation through the implementation of cover crops. To meet these objectives, two modeling approaches were developed during this work. The first part of this thesis focused on the development of a spatialized modeling approach, allowing to provide estimates of production (biomass and yields), CO2 and water fluxes, these variables being used to quantify the carbon and water budgets for cropland. To this end, the SAFYE-CO2 agro-meteorological model assimilating satellite products of vegetation index at high spatial and temporal resolutions was developed and applied to different crops (wheat, maize and sunflower) and intercrop vegetation (spontaneous regrowth, weeds, cover crops). This approach has been validated on a network of plots in southwestern France, taking advantage of a large number of satellite images and validation data on the Regional Spatial Observatory area. In particular, it has allowed to accurately estimate wheat, sunflower and corn production, as well as CO2 and water fluxes on wheat and sunflower crops. Vegetation, which can develop on the plots during intercropping periods, was also considered in order to improve the estimation of CO2 and water fluxes. In particular, this made it possible to quantify the impact of intermediate crops on the C balance components of plots allocated to field crops in the study area. The second part of the project aimed at developing a model for the introduction of cover crops at a European scale, in order to estimate the radiative forcing induced by the modification of the surface albedo generated by this practice. Thanks to medium resolution albedo products (1/20°), developed by the CNRM (and in collaboration with this laboratory), this modelling approach allowed to provide estimates of the albedo effect related to cover crops. Several introduction scenarios were simulated to account for the impact of certain factors, such as snow or rain. They have allowed us to highlight the potential negative impact of soil darkening, induced in the long term (via the enrichment of soil organic matter) by cover crops on the radiative forcing of cultivated areas. Finally, as any change in agricultural practice induces biogeochemical and biogeophysical effects on climate, an analysis of these coupled effects was conducted using these two modelling approaches. We conclude that once intercropping is implemented, the soil should be permanently covered so that the soil darkening effect does not cause the other climatic benefits of this agricultural practice to be lost

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Leroy, Fabien. "Effets des changements de végétation dans les tourbières à sphaignes sur le cycle du carbone." Thesis, Orléans, 2017. http://www.theses.fr/2017ORLE2029/document.

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Les tourbières ont stocké un tiers du carbone organique des sols mondiaux (C) malgré une superficie ne représentant que 3% de la surface terrestre. Cependant, en réponse aux changements globaux, les tourbières boréales et tempérées, majoritairement dominées par des sphaignes, peuvent être envahies par des plantes vasculaires susceptibles de modifier la dynamique du C dans ces écosystèmes. Cette thèse vise à étudier comment la présence des plantes vasculaires affecte le cycle du C des tourbières à sphaignes. Ces travaux ont porté principalement sur une plante envahissante de nombreuses tourbières, Molinia caerulea, via une étude en mésocosmes. Les expérimentations montrent que les plantes vasculaires sont à la fois favorables à la croissance des sphaignes et à la décomposition des litières. In fine, les résultats montrent que la présence de Molinia caerulea augmente la capacité de stockage du C dans les mésocosmes de sphaignes (30 to 220 gC stock m⁻² an⁻1), probablement liée à la forte productivité racinaire de cette plante. Cependant, cela semble s’opérer au détriment du C déjà stocké dans la tourbe avec une stimulation des microorganismes à travers la production d’exsudats racinaires. Ces derniers semblent également, d’une part promouvoir la consommation du C organique dissous et les émissions de CO₂ et de CH₄ observées en présence de Molinia caerulea, et d’autre part être responsables de la modification de la sensibilité à la température des exports de C via des changements des communautés microbiennes. L’impact de Molinia caerulea sur les microorganismes va aussi altérer ceux impliqués dans le cycle du N et entrainer une diminution des émissions de N₂O Peatlands have stored a third of the soil organic Carbon (C) in only 3% of the land area. However, in response to global change, boreal and temperate peatlands may shift from Sphagnum to vascular plant-dominated peatlands that may alter their C-sink function. This thesis aims at providing a better understanding of the vascular plants interactions in a Sphagnum dominated peatland and their implications on the C cycle. This work mainly focus on the invasion of a graminoid plant, Molinia caerulea, through a mesocosm experiment. Results from experiments show that vascular plants are both able to promote the growth of Sphagnum mosses as well as the decomposition of their litter. Molinia caerulea occurrence appears to increase the C sink capacity of Sphagnum peat mesocosms passing of 30 to 220 gC stock m⁻² y⁻1. This capacity of Molinia caerulea to store C is probably due to it high roots productivity. However, it also seems to stimulate the decomposition of ‘old’ C, stored as peat, by stimulating microorganisms activity through roots exudates. These latter also promote the dissolved organic C consumption and CO₂ and CH₄ emissions observed with Molinia caerulea occurrence, as well as the temperature sensitivity of C exports by altering the microbial communities. Molinia caerulea impacts on microorganisms also affect N cycle conducting to a decrease of N₂O emissions in these ecosystems

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Coste, Sabrina. "Diversité et plasticité des traits foliaires en forêt tropicale humide : une analyse coût/bénéfice de l'acquisition de carbone." Phd thesis, AgroParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004645.

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Abstract:

Les objectifs de ce travail de thèse étaient : (i) identifier les principaux compromis et covariations d'un ensemble de traits foliaires relatifs à l'acquisition du carbone et (ii) caractériser la variabilité de ces traits en réponse à l'éclairement (plasticité phénotypique) et la diversité interspécifique de cette plasticité chez des espèces de forêt tropicale humide. Les mesures ont été réalisées sur des semis de 13 espèces d'arbres élevés en conditions contrôlées dans 3 traitements d'éclairements relatifs distincts. Une analyse coût-bénéfice des traits du bilan de carbone foliaire a été centrée sur les coûts de construction du métamère (CCmetm), le temps de retour sur investissement (PBT) et la mesure des durées de vie des feuilles (LLS). Une forte diversité interspécifique a été observée pour l'ensemble des traits étudiés. Les espèces se répartissent le long d'un axe opposant durée de vie des feuilles et LMA (masse surfacique) d'un côté, aux capacités photosynthétiques (Asat), PNUE (Asat/N), respiration (Rd) et teneurs en azote (Nm) de l'autre. Ces résultats sont en adéquation avec le schéma universel d'acquisition des ressources proposé par Wright et al. (2004). Les relations entre LLS et PBT sont faibles et l'ensemble des espèces amortissent très largement leur CCmetm. De manière générale, le classement des espèces est maintenu d'un traitement à l'autre et, à l'exception des coûts de construction, seuls de faibles effets d'interaction ont été observés entre espèces et traitements. Le calcul d'un indice de plasticité a également permis de montrer qu'en dépit d'une certaine diversité interspécifique de la plasticité phénotypique, aucune espèce n'était globalement plus « plastique » que les autres sur l'ensemble des traits considérés. Enfin, si les espèces pionnières se distinguent nettement par leurs attributs, leur degré de plasticité n'est pas différent de celui des espèces de sous-bois.

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Masse, Antoine. "Développement et automatisation de méthodes de classification à partir de séries temporelles d'images de télédétection : application aux changements d'occupation des sols et à l'estimation du bilan carbone." Phd thesis, Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2106/.

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Abstract:

La quantité de données de télédétection archivées est de plus en plus importante et grâce aux nouveaux et futurs satellites, ces données offriront une plus grande diversité de caractéristiques : spectrale, temporelle, résolution spatiale et superficie de l'emprise du satellite. Cependant, il n'existe pas de méthode universelle qui maximise la performance des traitements pour tous les types de caractéristiques citées précédemment; chaque méthode ayant ses avantages et ses inconvénients. Les travaux de cette thèse se sont articulés autour de deux grands axes que sont l'amélioration et l'automatisation de la classification d'images de télédétection, dans le but d'obtenir une carte d'occupation des sols la plus fiable possible. En particulier, les travaux ont portés sur la la sélection automatique de données pour la classification supervisée, la fusion automatique d'images issues de classifications supervisées afin de tirer avantage de la complémentarité des données multi-sources et multi-temporelles et la classification automatique basée sur des séries temporelles et spectrales de référence, ce qui permettra la classification de larges zones sans référence spatiale. Les méthodes ont été testées et validées sur un panel de données très variées de : capteurs : optique (Formosat-2, Spot 2/4/5, Landsat 5/7, Worldview-2, Pleiades) et radar (Radarsat,Terrasar-X), résolutions spatiales : de haute à très haute résolution (de 30 mètres à 0. 5 mètre), répétitivités temporelles (jusqu'à 46 images par an) et zones d'étude : agricoles (Toulouse, Marne), montagneuses (Pyrénées), arides (Maroc, Algérie). Deux applications majeures ont été possibles grâce à ces nouveaux outils : l'obtention d'un bilan carbone à partir des rotations culturales obtenues sur plusieurs années et la cartographie de la trame verte (espaces écologiques) dans le but d'étudier l'impact du choix du capteur sur la détection de ces éléments As acquisition technology progresses, remote sensing data contains an ever increasing amount of information. Future projects in remote sensing like Copernicus will give a high temporal repeatability of acquisitions and will cover large geographical areas. As part of the Copernicus project, Sentinel-2 combines a large swath, frequent revisit (5 days), and systematic acquisition of all land surfaces at high-spatial resolution and with a large number of spectral bands. The context of my research activities has involved the automation and improvement of classification processes for land use and land cover mapping in application with new satellite characteristics. This research has been focused on four main axes: selection of the input data for the classification processes, improvement of classification systems with introduction of ancillary data, fusion of multi-sensors, multi-temporal and multi-spectral classification image results and classification without ground truth data. These new methodologies have been validated on a wide range of images available: various sensors (optical: Landsat 5/7, Worldview-2, Formosat-2, Spot 2/4/5, Pleiades; and radar: Radarsat, Terrasar-X), various spatial resolutions (30 meters to 0. 5 meters), various time repeatability (up to 46 images per year) and various geographical areas (agricultural area in Toulouse, France, Pyrenean mountains and arid areas in Morocco and Algeria). These methodologies are applicable to a wide range of thematic applications like Land Cover mapping, carbon flux estimation and greenbelt mapping

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Rivalland, Vincent. "Amélioration et validation du modèle de fonctionnement de la végétation ISBA-A-gs : stress hydrique et flux de CO2." Toulouse 3, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009717.

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Dissertations / Theses on the topic 'Bilan du carbone'

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