Hydro biogéochimie de la zone critique

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1 Prospective Equipe thématique 5 Hydro biogéochimie de la zone critique Resp. Olivier Ribolzi olivier.ribolzi@get.obs-mip.fr

2 Zone critique ET, gas emissions Infiltration Processus hydro-biogéochimiques Zone critique Erosion Soil Weathering engine SOIL Groundwater Weathering advance

3 Défis scientifiques Modification des ressources (ex. végétation, eau, sols, ) Feedback Structure et fonctionnement de la zone critique Hydro-biogéochimie des écosystèmes de bassins versants Bilans et flux d eau, d énergie et de matières (solides, solutés, gaz) Défis: «Hot spots» & «Hot moments» McClain et al (2003) - Biogeochemical Hot Spots and Hot Moments Ecosystems 6: Quaternaire Holocène Anthropocène ( 200 ans) Bender et al (1984) - Perturbation experiments in community ecology... Ecology 65(1):1-13 Contrôles naturels et anthropiques «Press factors» «Pulse factors» Dynamiques long-terme Dynamiques court-terme (ex. variations climatiques) (ex. évènements extrêmes)

4 Défis méthodologiques AT OMP Hydro tropicale Structure et fonctionnement de la zone critique Hydro-biogéochimie des écosystèmes de bassins versants Bilans et flux d eau, d énergie et de matières (solides, solutés, gaz) Défis: «Hot spots» & «Hot moments» AT OMP Carbone Observations spatiales Mesures in situ AT GET Télédétection haute résolution haute fréquence Observations Modification multi-échelles de GDRI Carb Wet Sib des ressources l environnement (ex. végétation, eau, sols, ) Feedback AT GET Modélisation Outils numériques Contrôles naturels et anthropiques «Press factors» «Pulse factors» Dynamiques long-terme Dynamiques court-terme (ex. variations climatiques) Traçage géochimique (ex. évènements extrêmes) ET GET Isotopie AT OMP Capteurs SOERE Réseau de Bassins Versants BVET, Hybam, AMMA CATCH, MSEC

5 3 champs thématiques structurants CT1: Processus et transferts dans la zone critique CT2: Cycles du carbone et de l azote, émission de gaz à effet de serre (CO 2, CH 4 et N 2 O) CT3: Eco-hydrologie, cycle de l eau et observations spatiales (i) (ii) Etude et modélisation de l effet des changements globaux Analyse des phénomènes de transferts sol-plantes notamment du lien entre la nutrition végétale et les cycles hydro-biogéochimiques (i) Quantification des émissions de GES (ii) Devenir du C et de l N dans les écosystèmes continentaux (iii) Sources de matière organique (MO) à l origine des GES et de la MO transitant ou stockée dans les écosystèmes (i) (ii) Analyser l interaction entre la dynamique de la végétation et l hydrologie Etudier les interactions entre réservoirs superficiels et souterrains (iii) Comprendre l effet de la variabilité pluviométrique sur la réponse hydrologique Objets d étude: zones humides, lacs, rivières, retenues de barrage, sols

6 Equipe pluridisciplinaire 26 membres permanents. Large éventail de compétences: géochimie; isotopie; hydrologie; pédologie; écologie; écophysiologie; météorologie; télédétection; analyse du signal; modélisation; sciences humaines Effectif C/EC CNAP IRD CNRS Université ITA

7 Transferts dans le continuum sol vigne raisin étude par traçage isotopiques et biochimiques Objectif: Influence de l effet sol sur les propriétés organoleptiques des vins CT1 Domaine Filippo Filippi Italie, Soave Tomographie de Résistivité Electrique 2D

8 Analyse de la composition isotopique des Gaz à Effet de Serre (GES) Objectif: étudier la formation et le devenir des trois principaux GES (δ 13 C-CO2, δ 13 C-CH4 et δ 15 N-N 2 O) CT2 Example: Scheme of carbon flow and stable carbon isotopic enrichment factors in methanogenic environments. Mesures isotopiques par GC-C-IRMS (Gas Chromatography Isotope Ratio Mass Spectrometer) Conrad, R. et al (2014) Organic Geochemistry Equipement en cours d acquisition: collaboration transverse T4, T5, T6 et T9

9 Mécanismes à grande échelle de la variabilité inter annuelle du régime des pluies Objectif: Comprendre l évolution des événements extrêmes «El Niño» et ses impacts sur la pluie le long de la côte pacifique péruvienne Thèses en cours: Janeet Sanabria ( ) et Pedro Rau ( ) CT3 ti=1964 tf=2010 Collaboration SENAHMI GET LEGOS Analyse de l évolution des indices climatiques.

10 FRB Clim-Fabiam ( ) Télédétection multi temporelle à Haute Résolution Spatiale Objectif scientifique: comprendre la dynamique saisonnière des plaines inondées, le cas des Varzea de Curuai (Brésil) CT3 Objectif méthodologique: contribuer aux méthodes de traitement des images pour les rendre interprétables NDVI Nuages Exemple de contrainte: éliminer les nuages et leur ombres, problème crucial et fréquent en zone tropicale humide AT OMP Hydrologie tropicale et observation spatiale

11 Merci pour votre attention 11