Localisation: INRAE, UR EFNO, Domaine des Barres, 45290 – Nogent-sur-Vernisson

Encadrant : Nathalie KORBOULEWSKY, Directrice de recherche INRAE

Lieux du stage : INRAE, UR Ecosystèmes Forestiers, Domaine des Barres, 45290 – Nogent-sur-Vernisson

Durée : autour de janvier à juin 2022

Contact : Nathalie KORBOULEWSKY, INRAE, UR Ecosystèmes Forestiers, Domaine des Barres, 45290 – Nogent-sur-Vernisson. Tel. : 02 38 95 03 55 ; nathalie.korboulewsky@inrae.fr

Objectif du stage :
Estimer le stock de carbone dans la végétation de sous-bois, et les mettre en relief avec les stocks des autres compartiments de l’écosystème forestier étudié.

Tâches à réaliser :
– Faire une analyse et synthèse bibliographique en lien avec le sujet
– Réaliser le tri et les pesées de la végétation de sous-bois
– Préparer les échantillons en vue de leur analyse chimique en nutriments (broyage)
– Estimer les stocks de carbone dans ce compartiment
– Analyser les données de stabilité du carbone dans le sol (Rock-Eval)
– Interpréter les résultats pour définir la localisation des stocks de C, selon le niveau de profondeur, le compartiment (végétal vs sol ; aérien vs souterrain), l’effet de la composition du mélange
– Rédiger un rapport de fin d’étude

Sujet détaillé :
Les écosystèmes forestiers sont le principal réservoir terrestre de carbone terrestre et jouent par là-même un rôle de premier plan sur le cycle du carbone planétaire. En effet, les forêts accumulent d’importants stocks de carbone dans la biomasse végétale et encore plus dans la matière organique du sol. Les écosystèmes forestiers représenteraient 70% du stockage de tous les végétaux terrestres et 20% de l’ensemble du carbone des sols (Luyssaert – 2010. Global Change Biology). De plus, en moyenne les forêts de France métropolitaine séquestrent l’équivalent de 10% des émissions de gaz à effet de serre nationales (CITEPA, 2013). Autant la capacité des arbres à stocker du carbone dans leur biomasse est connue, autant l’importance et surtout les formes de carbone dans les sols sont très floues.
Les premiers chiffrages montrent qu’il y a plus de carbone accumulé dans le sol d’une forêt (120 t C/ha) que dans le tronc et les branches des arbres. Nos premiers travaux issus du projet DEB-OPTMix-carbon (2017-2018) confirme ce chiffrage et met en évidence également (i) des différences de répartition de ce carbone dans le profil du sol, (ii) l’importance de la sylviculture (essences d’arbres notamment) sur cette répartition (Osei, in press). Mais peu d’études prennent en compte l’ensemble des compartiments de l’écosystème. Une étude globale et comparative est donc pertinente.

Plus largement, c’est à la fois les traits fonctionnels des végétaux, la gestion forestière (ouverture du couvert qui influe sur les conditions microclimatiques), et le changement climatique global qui vont impacter les services écosystémiques forestiers tels que le stockage du carbone et plus spécifiquement sur le cycle des matières organiques (Wang and Zhong, 2016 ; Jandl et al., 2007). Les études publiées concernant l’exploitation forestière et la dynamique de la MO des sols sont très limitées et doivent être complétées (Noormets et al., 2015). L’étude de Naudt et al. (2016) montre que la gestion forestière en Europe de ces 250 dernières années a étonnamment été source de carbone, contribuant au réchauffement climatique. En cause, le dégagement de CO2 stocké dans la litière et le pool de carbone du sol des forêts gérées ont constitué les éléments principaux de cette émission. Il est donc important de mieux caractériser les stocks, et les interactions complexes entre diversité des essences, processus de décomposition et stabilisation du COS qui demeurent actuellement peu comprises.

Le travail du stagiaire consistera à estimer le stock de carbone dans la végétation de sous-bois, rarement fait dans les études, à travers le tri et les pesées de la végétation. Une recherche bibliographique sera nécessaire pour estimer la biomasse racinaire et confronter les résultats des stocks des différents compartiments à la littérature. En effet, en plus, le stagiaire finalisera des calculs de stocks sur les autres compartiments (arbres, sols, feuillages). Le travail portera principalement sur le carbone, mais l’azote voir d’autres éléments pourront être étudiés en parallèle.
Au-delà des stocks, la stabilité du carbone est également d’importance lorsqu’on veut prendre en compte la dimension temporelle. Pour cela, l’étudiant pourra bénéficier de mesures réalisées en ce moment. La stabilité biogeochimique du C des sols est déterminée par analyse thermique Rock-Eval (en sous-traitance au laboratoire ISTEP de Sorbonne-Université et le laboratoire de Géologie de l’Ens, Paris).
Le stagiaire pourra ainsi mettre en relief les résultats de stock avec cette stabilité et donner des informations sur la localisation des stocks de C, selon le niveau de profondeur, le compartiment (végétal vs sol ; aérien vs souterrain), l’effet de la composition du mélange.

Le projet reposera sur le dispositif OPTMix (Oak Pine Tree Mixture, https://optmix.inrae.fr/). Le travail du stagiaire sera de prendre en charge des échantillons de végétation de sous-bois (tri, séchage, pesées) du dispositif dans des peuplements purs et mélangés de chênes sessiles et de pins sylvestre. Les résultats seront à compiler avec ceux des autres compartiments qui seront à finaliser puis de comparer les stocks dans l’ensemble de l’écosystème forestier. Ainsi, l’étudiant testera à l’aide de modèles statistiques l’effet de la composition du peuplement et de la végétation du sous-bois sur les stocks de carbone et leur stabilité.

Conditions matérielles :
Possibilité de logement sur place (100 € par mois). Gratification selon réglementations en vigueur.
Rémunération : environ 550€/mois

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement. Un email de contact est disponible: nathalie.korboulewsky@inrae.fr

Pout toute autre question, vous pouvez contacter sfecodiff@sfecologie.org.