Root ecosystem services : water redistribution, carbon sequestration and soil fixation

Informations

Funding country

France

Acronym

ECOSFIX

URL

-

Start date

8/9/2011

End date

-

Budget

938,265 EUR

Fundings

Abstract

Dans le contexte actuel des changements climatiques et de l’augmentation de la population mondiale, des solutions sont nécessaires pour assurer à la fois l'intégrité écologique et la productivité des terres agricoles/forestières. La FAO a estimé que plus de10 Mha des terres cultivées du monde étaient dégradées principalement par les phénomènes d’érosion et de glissement de terrain, la perte de terre qui en résulte ayant également des conséquences sur la quantité de carbone (C) séquestrée par le sol. Il est d’autre part urgent d'améliorer l'agriculture non irriguée dont dépendent les populations les plus pauvres. La compréhension des interactions hydriques entre les racines et le sol constitue donc un enjeu majeur. Alors que l'intensification écologique fait l’objet de nombreuses études visant principalement à augmenter les rendements agricoles en minimisant l’impact sur l’environnement, la «moitié cachée» des plantes - les racines - est encore souvent négligée ou reste limitée aux horizons superficiels. Dans Ecosfix, nous proposons un recentrage de ces recherches basé sur le constat que l’enracinement régit une large gamme de processus physiques et biologiques y compris jusqu’à des horizons très profonds. Ce nouveau paradigme nous permettra de mieux évaluer les services écosystémiques liés au fonctionnement racinaire sur l’ensemble du profil de sol, notamment en termes d'érosion, de glissements de terrain, de séquestration de C et de redistribution hydrique. Ecosfix est un projet pluridisciplinaire réunissant des acteurs du monde socioéconomique et des chercheurs en sciences des plantes, (agro)foresterie, pédologie, écologie et hydrologie. Partant d’une meilleure description quantitative des structures et fonctions des racines à différentes profondeurs, nous préciserons la dynamique spatiale et temporelle de la croissance racinaire pour des systèmes (agro)forestiers complexes. Ces systèmes seront choisis parmi différents systèmes de production, dans une large gamme de climats. Il a été montré que la croissance racinaire est davantage stimulée dans les communautés complexes qu’en monocultures, ce qui présente un intérêt majeur pour les cultures mixtes ou l'agroforesterie. Les variations des traits racinaires en fonction de la profondeur du sol seront examinées à l’échelle des individus et des communautés de végétaux. La destinée du C dans le profil du sol sera tracée par chimie isotopique. Des traceurs isotopiques fourniront des informations sur la redistribution hydrique engendrée par les racines au sein d'une communauté. Le rôle joué par les racines dans la lutte contre l'érosion et les glissements de terrain sera également précisé au travers d’expérimentations sur la cohésion des sols et la stabilité des agrégats, L'analyse des traits racinaires et de leurs fonctions associées, ainsi que le développement de modèles numériques intégrant les relations racines-sol, permettront de quantifier les services écosystémiques et de les relier à certaines compositions de traits. Les compromis entre traits et services seront étudiés et un ensemble de critères proposés en relation avec les effets de site et les contraintes de gestion. Un attendu majeur de ce projet est la production d'un outil d'aide à la décision et de directives pour les utilisateurs. Nos recherches seront effectuées dans un contexte socio-économique précis, en accord avec les besoins des utilisateurs. Les échanges entre les chercheurs et les gestionnaires/acteurs sera facilité par le partenariat avec une association d'agroforesterie, une ONG et un centre de formation/recherche.