SABEMAF - Thèse 2023 / 2026

Structuration de l’activité biologique édaphique en lien avec la multifonctionnalité des sols des systèmes agroforestiers en milieu méditerranéen et tropical semi-aride - SABEMAF

Dans un contexte de changement climatique avec des périodes de stress hydriques de plus en plus fréquentes, notamment dans les milieux tropicaux semi-arides et méditerranéens, l’agroforesterie figure parmi les innovations clés pour l’adaptation de l’agriculture. Ces systèmes tendent à améliorer la résilience des sols, par la promotion de la biodiversité édaphique et des fonctions sous-jacentes. Ces fonctions résultent d’interactions complexes entre les différentes composantes biologiques du sol (faune, flore, fonge) et s’opèrent à différentes échelles spatiales et temporelles dans le système agroforestier. Afin de tirer profit de ces dernières, il est nécessaire de comprendre la manière dont s’organise la vie dans le sol, à différentes échelles, en réponse à l’hétérogénéité générée par la présence d’arbres dans les cultures.

  • Date de démarrage : automne 2023
  • Unité d’accueil : UMR 1222 Eco&Sols
  • Centre INRAE : Occitanie Montpellier
  • Direction de la thèse : Mickaël Hedde (Ecologue)
  • Encadrement de la thèse : Christophe Jourdan (Ecophysiologiste des racines)
  • Doctorante : Emma Belaud
  • Université et école doctorale : GAIA Institut Agro Montpellier
  • Financements : Métaprogramme Biosefair / CIRAD programme TSARA
  • Disciplines impliquées : Ecologie des sols, Ecophysiologie, Ecologie quantitative, Agroécologie

Objectifs

Sabemaf - vignette

L’accélération des progrès technologiques offre des capacités nouvelles pour pallier ces contraintes d’observations. C’est notamment le cas du suivi par imagerie in-situ. Elle permet une surveillance temporellement et spatialement dense révélant des phénomènes auparavant inobservables. Dans le sol, l’observation in-situ est pratiquée depuis longtemps pour étudier l’activité racinaire, en particulier la dynamique de croissance. Cependant, l’imagerie non-destructive offre des possibilités inexplorées pour l’étude des autres organismes du sol et les interactions qu’ils entretiennent avec leur milieu.

La complexité de la matrice opaque du sol est un obstacle majeur pour l’étude des organismes qui la compose. Aujourd’hui, la plupart des composantes biologiques du sol sont isolées de la matrice afin d’être étudiées. Les biais liés aux stratégies d’échantillonnage et à l’efficacité des méthodes d’extraction sont connus depuis longtemps et limitent les estimations de la biodiversité du sol. Ces approches ne permettent d’étudier qu’une fraction de la biodiversité et réduisent donc notre compréhension du fonctionnement du sol.

L’étude sera réalisée sur deux sites agroforestiers : un site agroforestier en milieu méditerranéen (situé à Mauguio près de Montpellier en France) et un site agroforestier tropical en zone sèche (situé à Niakhar au Sénégal). Le suivi de l’activité biologique édaphique sera réalisé par imagerie in-situ, à l’aide de scanners enterrés. Cette méthode permettra un suivi dynamique dans le temps avec une capture d’image à haute fréquence temporelle (toutes les 6 h) et intégré (suivi de l’activité à la fois des racines, des mycorhizes et de la mésofaune).

Ce projet vise ainsi à comprendre la manière dont se structure l’activité biologique édaphique, dans le temps et l’espace, et comment elle participe à la multifonctionnalité des sols en systèmes agroforestiers méditerranéen et tropical semi-aride. L’utilisation d’une approche innovante d’imagerie in-situ permettra un suivi intégré, dynamique et non-destructif de cette vie cryptique.