CONTEXTE
Le Projet
Le stage de Master 2 est intégré au projet Stock-Car, soutenu et financé par l’OSU Theta (Besançon). Le projet Stock-car est adossé au PEPR FairCarboN et plus particulièrement au PC5 (Projet Ciblé 5 CARBONIUM, https://www.pepr-faircarbon.fr/projets/projets-cibles/carbonium) qui s’intéresse au carbone dans les écosystèmes d’eau douce et le continuum terre-mer, et dans lequel le laboratoire Chrono-Environnement est partie prenante.
Contexte scientifique
Les plans d’eau, qui ne représentent qu’approximativement 3,7% de la surface des continents (Verpoorter et al. 2014), sont pourtant des écosystèmes extrêmement actifs pour le transport, la transformation, l’émission et le stockage de quantités considérables de carbone et exercent donc sur le cycle du carbone et le climat un effet disproportionné par rapport à leur étendue spatiale (Tranvik et al. 2009). Ainsi, le taux d’accumulation du carbone organique estimé dans les lacs (moyenne 78 Tg/an, Wilkinson et al. 2018) serait proche de celui des océans (100 Tg/an, Dean & Gorham 1998) bien que ces derniers couvrent 71% de la surface du globe.
Les rythmes d’enfouissement du carbone organique (CO) dans les plans d’eau ont été estimés des échelles régionales à globales par plusieurs études (ex Dean et al. 1998, Downing et al. 2008, Lundin et al. 2015, Heathcote et al. 2015, Mendoça et al. 2017, Anderson et al. 2020). Pour les plans d’eau de l’Europe tempérée, l’eutrophisation accélérée des masses d’eau en relation avec les activités humaines locales (usages des terres, assainissement) semble être le facteur principal qui explique l’augmentation de l’enfouissement du CO au cours de l’Anthropocène (Anderson et al. 2014, 2020).
Cependant, le nombre d’observations (n=nombre de plans d’eau) à la base des études les plus récentes de Mendoça et al. (2017) ou Anderson et al. (2020), bien qu’étant plus important que dans les études antérieures, reste très faible (n=403, et n=516, respectivement) comparativement au nombre des plans d’eau à l’échelle globale (ex n=1,4 M renseignés dans Hydrolakes, https://www.hydrosheds.org/). A l’échelle de l’Europe, la distribution des sites documentés est très inégale et laisse de larges lacunes géographiques. Ainsi, pour la France, seuls 5 lacs naturels sont concernés alors que plus de 35 000 plans d’eau (pour plus de 350000 ha) sont référencés dans la BDCarthage (https://www.sandre.eaufrance.fr). Par ailleurs, les études antérieures concernent principalement les lacs naturels et dans une moindre mesure les réservoirs (ex n=344 et n=59, respectivement dans Mendoça et al. 2017). De nombreux types de plans d’eau ne sont pas pris en compte (gravières, étangs de pêche, plans d’eau urbains …) malgré leur importance en nombre et en surface.
OBJECTIFS et MISE EN ŒUVRE
Le stage se décline en 3 volets opérationnels principaux :
– 1) Réaliser l’acquisition de nouvelles données empiriques de taux d’accumulation de carbone organique dans les sédiments des plans d’eau. Il s’agit de réaliser des prélèvements de sédiments (carottage) sur le terrain, d’analyser au laboratoire les sédiments (carbone organique, rapport C/N, biomarqueurs), et pour certains site de déterminer des taux de sédimentation (datation des sédiments par l’analyse des radio-éléments 210Pb, 137Cs et 241Am le long des carottes de sédiment). Une dizaine de plans d’eau d’origine anthropique de l’Arc Jurassien seront étudiés. Ces nouvelles données seront combinées aux données existantes qui concernent plus de 20 lacs naturels jurassiens.
– 2) Caractériser les conditions mésologiques associées à chacun des plans d’eau et en particulier l’occupation des sols des bassins versant (approche de type SIG), les caractéristiques géomorphologiques (surface des plans d’eau, profondeur moyenne, profondeur maximale …), et les conditions climatiques (température, précipitations … )
– 3) Identifier et hiérarchiser, parmi ces descripteurs mésologiques, les meilleurs prédicteurs (et leurs combinaisons) de la séquestration du carbone organique dans les plans d’eau. L’ambition est enfin de développer un modèle statistique qui permette d’évaluer les stocks et les taux d’accumulation du carbone organique dans les 114 plans d’eau recensés dans le massif jurassien français.
INFORMATIONS SUR LE STAGE
Lieu : Laboratoire Chrono-Environnement UMR6249 CNRS, Besançon
Durée et période : 6 mois, début possible de février/mars, fin aout/septembre, possibilité de stage plus court i besoin (ex 5 mois).
Terrain : étudiant toujours accompagné, terrain réalisé sous la supervision d’un chercheur et/ou d’un personnel technique, utilisation de véhicule du laboratoire (conduite assurée par personnel du laboratoire).
Analyse de Laboratoire : moyens technique du laboratoire Chrono-Environnement.
Profil recherché : connaissances appréciées en écologie aquatique et limnologie ; Maitrise de base des outils SIG ; Analyses statistiques sous R ; Capacités relationnelles et travail d’équipe.
Encadrement : Laurent Millet (DR CNRS), Hélène Masclaux (MCf Université de Franche-Comté), Justine Frison (Doctorante)
Contact : Laurent MILLET, Directeur de Recherche CNRS, laurent.millet@univ-fcomte.fr
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