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Conference Poster Year : 2024

Modélisation de l'évolution des stocks de carbone organique dans les sols : travaux et perspectives de recherche autour du modèle AMG

Bruno Mary
  • Function : Author
  • PersonId : 1202685
Nicolas Delpierre
Bertrand Guenet
Mojtaba Houballah
Marija Stojanova
Pierre Barré

Abstract

AMG est un modèle simple simulant l’évolution du carbone organique du sol (COS) au pas de temps annuel et à l’échelle d’une parcelle agricole. AMG a été initialement décrit par Andriulo et al (1999) qui ont proposé une évolution du modèle à 2 compartiments d’Hénin-Dupuis (1945) vers un modèle à 3 compartiments de matière organique (MO) avec 1) la MO fraîche (MOF) provenant des résidus de cultures ou d’amendements organiques, 2) le COS actif qui se minéralise et qui est alimenté par la décomposition de la MOF et 3) le COS stable considéré comme inerte à l’échelle du siècle. D’une apparente simplicité, AMG intègre cependant de nombreuses fonctions de réponses à des facteurs pédoclimatiques (effets de la texture et physico-chimie du sol, de la qualité des matières organiques, de la température, de l’humidité du sol) et intègre implicitement le fonctionnement microbien associé à la décomposition des MO. AMGv2 a été évalué sur plus d’une centaine de traitements expérimentaux en grandes cultures ou jachères nues de longue durée, répartis sur une trentaine de sites en France et en Europe (Clivot et al 2019, Levavasseur et al 2020, Farina et al 2021). Cette version a montré de très bonnes capacités de prédiction des dynamiques du COS dans divers contextes agropédoclimatiques et ainsi une bonne généricité, avec des erreurs relatives moyennes (RRMSE) entre 5 et 10 %, proches de l’incertitude de mesure sur les stocks de COS. Des travaux récents, basés sur des expérimentations en France (Kanari et al 2022) et en Chine (Wang et al 2023), ont également montré que les capacités de prédiction d’AMG pouvaient être encore améliorées par une initialisation du compartiment stable de COS via une estimation dérivée d’une analyse thermique de sol Rock-Eval® (Cécillon et al 2021). Des travaux en cours visent à consolider cette approche combinée sur une plus large gamme de situations pédoclimatiques. Des limites du modèle ont notamment été identifiées en systèmes tropicaux, en particulier pour les andosols et les systèmes recevant d’importants apports de MO exogènes, et dont certains montrent un stockage de C important en profondeur (Acosta-Alba et al 2023). La prise en compte des propriétés minéralogiques de ces sols, du transport vertical de MO dans le profil de sol, ainsi que la simulation des horizons profonds sont des pistes identifiées d’amélioration d’AMG. Une version modifiée, incluant un effet priming et une discrétisation verticale des entrées de C dans le sol (Mary et al 2020), s’est révélée capable de simuler de manière satisfaisante les évolutions de stocks de C dans les différents horizons de sols d’un essai de 47 ans en non-travail du sol. Cette approche doit être évaluée de manière plus large et représente également une opportunité de simuler aussi bien les horizons de surface que les horizons en profondeur avec des entrées de C et un fonctionnement biologique différenciés. Enfin, des travaux en démarrage dans le programme FairCarboN s’intéresseront à identifier si les sols de différents écosystèmes terrestres diffèrent dans leur fonctionnement microbien et, avec l’appui de modèles mécanistes, à évaluer la possibilité d’adapter et transposer l’approche AMG dans d’autres systèmes comme les prairies ou encore les forêts, dans la continuité de travaux récemment engagés (Houballah et al 2023).
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ResMO_2024_Clivot_et_al_AMG.pdf (1.35 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)

Dates and versions

hal-04534024 , version 1 (05-04-2024)

Identifiers

  • HAL Id : hal-04534024 , version 1

Cite

Hugues Clivot, Fabien Ferchaud, Bruno Mary, François Baudin, Lauric Cecillon, et al.. Modélisation de l'évolution des stocks de carbone organique dans les sols : travaux et perspectives de recherche autour du modèle AMG. 5e séminaire ResMO, Mar 2024, Semur-en-Auxois, France. 2024. ⟨hal-04534024⟩
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