Modélisation mécaniste de l'influence des cycles minéraux (N, P, K) sur la croissance et l'utilisation des ressources (lumière, eau et minéraux) des plantations d'Eucalyptus en zone tropicale

par Ivan Cornut

Projet de thèse en Biologie

Sous la direction de Nicolas Delpierre et de Guerric Le maire.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème , en partenariat avec Écologie, Systématique et Évolution (laboratoire) , Ecophysiologie Végétale (equipe de recherche) et de Faculté des sciences d'Orsay (référent) depuis le 01-11-2018 .


  • Résumé

    Le puits de carbone (C) que constituent les écosystèmes forestiers jouent un rôle majeur dans l'atténuation du changement climatique anthropogénique. La pérennité de ce puits est menacée du fait d'une limitation progressive de la production forestière par la disponibilité en nutriments, qui n'est à ce jour pas clairement représentée dans les modèles de fonctionnements des forêts. Ce sujet de thèse a pour objectif le développement du premier modèle mécaniste représentant dans un même schéma les cycles couplés du carbone, de l'eau, de l'azote, du phosphore et du potassium. Le développement et la paramétrisation du modèle seront réalisés dans le contexte particulier de sols tropicaux, fortement lessivés, pour lesquels la limitation de la productivité forestière par la disponibilité en nutriments est largement documentée. Nous développerons plus particulièrement le modèle pour des plantations tropicales d'Eucalyptus, sur lesquelles les cycles élémentaires (carbone, eau, nutriments) sont mesurés depuis plus de 10 ans. Une fois conçu, paramétré et testé, le modèle sera utilisé comme outil pour quantifier l'importance relative des nutriments (N, P, K) et de la ressource hydrique dans la modulation de la productivité des plantations d'Eucalyptus au fil de leur développement, de la plantation à la récolte.

  • Titre traduit

    Assessing the impact of mineral (N, P, K) cycles on stand growth and resource (light, water, nutrients)-use in tropical Eucalypt plantations: a process-based modeling approach


  • Résumé

    As global carbon (C) sinks, forest ecosystems play a key role in the mitigation of anthropogenic climate change. Yet, the sustainability of the forest C sink is questioned with increasing evidences of a progressive nutrient limitation of forest productivity. There is a clear and urgent need for the development of models representing the coupled carbon, water and nutrient cycles in a single, mechanistic framework. With this thesis, we aim at developing the first mechanistic model encapsulating representations of the carbon, water, nitrogen, phosphorus and potassium cycles. The model development and parameterization will be undertaken in the particular context of tropical, highly weathered soils, for which the nutrient limitation of forest productivity is particularly significant. More specifically, we will conduct the model development, parameterization and evaluation over tropical Eucalypt plantations for which the elementary cycles have been monitored with great detail, constituting a unique dataset of for more than 10 years. Once developed, we will use the model as a tool for quantifying the relative importance of single nutrients (N, P and K) and water limitation on the progress of the stand C productivity along the rotation period.