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Unités de recherche

Vague B (2012-2015)Unité de recherche : dossier unique

BILAN de l’activité de rechercheet des résultats obtenus par l’Unité de Recherche

sur l’Ecosystème Prairial (UREP)

(Partie I : Bilan scientifique)

Résumé du bilan scientifiqueL’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP, UR874), Unité de recherche propre INRA

relevant du département Ecologie des Forêts, Prairies et milieux Aquatiques (EFPA), est composée de 21 agents titulaires et 14 agents non titulaires. L’UREP se positionne thématiquement sur l’écologie de l’agro-écosystème prairial dans un contexte de changement global. Le projet d’unité sur la période janvier 2008 – juin 2010 repose sur une intégration des connaissances génériques sur le fonctionnement, la dynamique et la biodiversité de l’écosystème prairial géré par des activités d’élevage. Il est structuré en trois axes de recherche : i) les cycles carbone (C) et (N) en prairies, conséquences pour l’effet de serre (Axe 1) ; ii) la diversité biologique et le fonctionnement de l’écosystème prairial (Axe 2); iii) la dynamique des prairies dans un contexte de changement global (Axe 3).

Des avancées significatives ont été réalisées, pour l’Axe1, tant sur les processus microscopiques contrôlant la dynamique des matières organiques des sols (MOS), que sur le rôle de la diversité végétale et microbienne dans le stockage de carbone et les émissions de gaz à effet de serre (GES), et enfin sur le rôle des prairies comme puits de carbone majeur en Europe.

Les travaux conduits dans l’Axe 2 ont permis des avancées significatives dans la compréhension des relations entre les traits aériens et les traits racinaires, qui nous ont permis de mieux caractériser les stratégies des principales espèces de graminées prairiales. Le rôle de la plasticité phénotypique en réponse à la défoliation et à la fertilisation azotée a été mis en évidence pour les traits aériens. Les premiers résultats concernant l’impact d’un extrême climatique sur la prairie permanente, suggèrent une meilleure résistance à la sécheresse d’une dicotylédone non fixatrice d’azote.

Les résultats issus de l’Axe 3 ont permis de progresser sur la compréhension : i) des règles d’assemblage des espèces, ii) de la structuration spécifique et fonctionnelle des communautés végétales en réponse aux facteurs du milieu et de gestion puis iii) de leurs conséquences sur les caractéristiques de productivité et de qualité fourragère des couverts prairiaux. En prairie pâturée, le rôle des herbivores dans la création de structures rases ou hautes en lien avec leurs choix alimentaires a été montré.

Les résultats acquis ont été valorisés, sur la période de référence, par 26 articles publiés dans des revues internationales référencées (facteur d’impact moyen de 3,073) et pour 75% des articles, la notoriété des revues est classée comme exceptionnelle ou excellente dans sa catégorie disciplinaire. En outre, les sorties des recherches conduites par l’UREP sont mises au service de programmes concernant le pilotage des services écologiques des prairies permanentes, la valorisation de leur biodiversité et l’adaptation de leur gestion aux changements globaux.

mars 2010 - vague B1


Executive summary.The Grassland Ecosystem Research Unit (UREP, UR874), an INRA research unit attached to the

Forest, Grassland and Aquatic Ecology Department (EFPA), comprises 21 permanent members of staff and 14 contract workers. The research theme of UREP is grassland ecology in response to global change. The research carried out during the period January 2008 to June 2010 is based on a multidisciplinary approach combining knowledge on grassland ecosystem structure, function and dynamics under grazing management. The three main areas of research comprise : i) Carbon and nitrogen cycling in grasslands: consequences for the greenhouse gas balance; ii) Linking grassland diversity and ecosystem processes; iii) Grassland community dynamics under global change.

Significant advances were made in all three research areas over the last research period. These include improved understanding of the microbial processes controling soil organic matter dynamics, the role of plant and soil community diversity in soil carbon sequestration and greenhouse gas emissions, and the importance of grasslands as carbon sinks in Europe. Work carried out in UREP has led to significant progress on the links between above- and below-ground plant traits, and the identification of plant strategies for the dominant grassland species. Phenotypic plasticity in aboveground traits has been demonstrated in response to defoliation and nitrogen addition. Work on extreme climate events in grasslands suggests that forbs have a greater resistance to drought compared with grasses or legumes. Findings over the research period have also led to advances in the understanding of i) community assembly rules for grassland species, ii) community structure (species/ functional traits) of grasslands in response to environmental and management changes, and iii) consequences of community structure for grassland production and feed quality. In grazed grasslands, the importance of herbivores and foraging behaviour for the creation of short or high vegetation patches has been established.

During the research period, 26 papers were published in international journals with peer review (mean impact factor of 3,073). For 75% of papers published, the journal was classed as exceptional or excellent for its subject area, research outcomes from UREP being of considerable value for scientific programmes on grassland ecosystem services and sustainable grassland management under global change.



Sommaire

Bilan général de l’Unité5

Positionnement thématique et stratégie scientifique 5Analyse du positionnement scientifique et du partenariat 6

Positionnements stratégiques6

Au niveau du site Clermontois 6Au niveau national

7Au niveau international 8

Analyse des moyens de l’UREP et stratégies d’acquisistion 9Organisation structurelle et fonctionnelle de l’Unité 9Analyse du Budget 9

Bilan global 9Organisation du partenariat et présentation des projets en cours 9Analyse critique 11

Equipements, dispositifs expérimentaux et politique d’accompagnement11

Equipement de laboratoire 11Installation expérimentale et dispositifs expérimentaux collectifs 11

Politique d’accompagnement. 12Informatique et sécurisation des données. 12Documentation et gestion de la production scientifique. 12Politique de formation des personnels. 13Démarche qualité et H&S. 13

Bilan scientifique détaillé13

Synthèse du bilan et identification des points marquants 13Résultats marquants de l’axe 1 :cycles C et N en prairies, conséquences pour l’effet de serre 14

Echelle microscopique : Le sol : une banque de nutriments sous le contrôle des champignons 15Echelle du cm2 : Les légumineuses préservent les matières organiques du solen apportant de l’azote aux microbes du sol 15Echelle du m2 : 16

Le pâturage déclenche une perte de C du sol en altérant les racines des planteset leur contrôle sur les communautés microbiennes 16Le changement global impacte sur les émissions de N2O 16

Echelle de la parcelle : 17Bilan de sept années de mesure de Gaz à effet de serre (GES) sur le SOERE - site de Laqueuille

17CARbone des PAturages de Guyane et Gaz à effet de serre (CARPAGG) 17Développement du modèle de pâturage PASIM afin de réaliser des projections d’impactdu changement climatique sur les productions bovines 18

Echelle européenne : Bilan de GES sur 28 sites européens de prairies et tourbières18

Avancées de l’action, les verrous et les ouvertures pressenties 18

Résultats marquants de l’axe 2 : Diversité biologique et fonctionnement de l’écosystème prairial 19

Approche expérimentale 19Echelle population 19Echelle communauté 21

Approche de modélisation 23Avancées de l’action, les verrous et les ouvertures pressenties 24

Résultats marquants de l’axe 3 :



Dynamique des prairies dans un contexte de changement global 24Etude analytique des règles d’assemblage dans les mélanges d’espèces : rôle des traits aériens pour la dominance des graminées. 24Changement de structure des communautés en réponse aux facteursde gestion et conséquences sur le fonctionnement 26

Interaction entre choix des herbivores, diversité végétale et hétérogéneité spatiale 26Description dynamique des compositions fonctionnelles des couverts prairiauxen réponse aux facteurs de gestion

26Liens diversité / fonctionnement et propriétés des couverts 27

Avancées de l’action, les verrous et les ouvertures pressenties 28

Insertion de l’UREP dans le dispositif de formation et de transfert28

Activités d’enseignement et formation par la recherche 28

Partenariat recherche développement et expertise28

Diffusion de l’information et de la culture scientifique et technique29

Liste des publications et productions de l’Unité29

ACL : Articles dans des revues avec comité de lecture répertoriées par l’AERES 29ACLN : Articles dans des revues avec comité de lecture non répertoriées 30INV : Conférences données à l’invitation du Comité d’organisation 31ACTI : Communications avec actes dans un congrès international 31ACTN : Communications avec actes dans un congrès national 32COM : Communications orales sans actes dans un congrès international ou national

33AFF : Communications par affiche dans un congrès international ou national 33OS : Ouvrages scientifiques (ou chapitres de ces ouvrages)

33OV : Ouvrages de vulgarisation (ou chapitres de ces ouvrages) 34AP : Autres productions 34

*************************************************

Annexe 1 : Synthèse des productions scientifiques entre le 01-01-2006 et 31-12 2007

Annexe 2 : Organisation structurelle et fonctionnelle de l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UR874)

Annexe 3 : Présentation du site prairie permanente SOERE ACBB.

Annexe 4 : Enseignement et formation par la recherche, information et culture scientifique et technique

Annexe 5 : Action de formation permanente des personnels de l’Unité



Annexe 6 : Ethique et démarche qualité de l’UREP

Annexe 7 : Hygiène et sécurité

Liste des abréviations



Bilan général de l’UnitéNotre unité est issue d’une histoire scientifique qui a montré la capacité de ses membres à faire

évoluer leurs thématiques de recherche en réponse aux exigences disciplinaires et aux attentes sociétales. Issue d'un Laboratoire d'analyse et de recherche chimique crée en 1937, l'Unité d'Agronomie a apporté une contribution importante dans les domaines de la nutrition minérale et l’alimentation en eau des cultures, en intégrant des échelles allant de la plante à la parcelle. Suite à sa première évaluation (1994), l’Unité s’est organisée autour de deux équipes : Fonctionnement et Gestion de l'Ecosystème Prairial (FGEP) et Agrophysiologie des Plantes Annuelles Cultivées (APAC) dont les orientations thématiques ont tenu compte de l'environnement scientifique local (génétique et amélioration des plantes, recherches sur les relations plantes – herbivores , physiologie intégrative des arbres). Leurs champs de compétence ont été précisés à l’issue de la seconde évaluation collective (2000). Pour l’équipe FGEP, ils portaient sur « les interactions herbivores – végétation », « l’analyse et la modélisation des cycles couplés de l'azote et du carbone dans l'écosystème prairial et leurs conséquences pour le bilan de gaz à effet de serre et la séquestration de carbone », « le rôle fonctionnel de la biodiversité dans l'évolution des écosystèmes soumis à des pressions anthropiques et au changement climatique global » et « les interactions entre végétations herbacées et ligneuses ». Pour l’équipe APAC, les objectifs ont été de « poursuivre le rapprochement avec l'Unité Amélioration des Plantes du Centre de Clermont-Ferrand, sur l'analyse du déterminisme génétique et environnemental de l'élaboration de la qualité des graines de céréales ».

Les évaluations collectives de 2000 et 2005 ont conforté ces positionnements. L’équipe FGEP a été félicitée «pour son bilan scientifique, aussi bien en ce qui concerne le nombre et la qualité des publications, que de la place qu’elle a conquise aux niveaux national et international ». En Mars 2004, le département « Ecologie des Forêts, Prairies et milieux Aquatiques » (EFPA) de l’INRA a été créé et missionné pour animer la politique scientifique dans les domaines traitant de la biodiversité, la dynamique et le fonctionnement des écosystèmes continentaux naturels, l’adaptation des organismes et l’évolution des populations et des communautés, dans un contexte de changements globaux et dans la perspective d’une gestion durable des ressources et des milieux naturels. Dès cette date, l’équipe FGEP a souhaité rejoindre ce département, tandis que l’équipe APAC demeurait rattachée au département Environnement et Agronomie (EA). Avec le soutien des départements EA et Génétique et Amélioration des Plantes (GAP), un projet commun d’UMR « Génétique, Diversité et Ecophysiologie des Céréales» (GDEC) a été conçu intégrant l’équipe APAC.

L’évaluation du 7 avril 2008, par la comission AERES présidée par D.Alard (Professeur, Univ Bordeaux I), a acté la restructuration de l’UR Agronomie de Clermont conduisant à la scission des deux équipes APAC et FGEP. L’équipe FGEP s’est réorganisée pour créer l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP-UR874). En conséquence, et conformément aux recommandations de l’AERES, le bilan d’activité de l’UREP présenté dans cette évaluation porte sur la période allant du 1 janvier 2008 au 30 juin 2010 (soit 30 mois). Conformément aux recommandations de l’AERES1, le bilan des productions scientifiques sur la période 01/01/2006 – 31/12/2007 des entités constituant la nouvelle structure est donnée en Annexe 1.

Positionnement thématique et stratégie scientifiqueL’UREP est postionnée thématiquement sur l’écologie de l’agro-écosystème prairial dans un

contexte de changement global. Elle est la seule Unité du département EFPA entièrement consacrée à la prairie, et contribue à deux champs thématiques de son schéma stratégique, l’un concernant le « fonctionnement des écosystèmes et des cycles biogéochimiques » (CT1), l’autre portant sur « les interactions entre espèces au sein des écosystèmes » (CT2). Ce positionnement répond à des enjeux sociétaux forts liés aux prairies. En effet, les prairies occupent près de 25% de la superficie du territoire national et constituent une formation végétale majeure sur le plan économique, écologique, environnemental ou paysager. Les prairies permanentes, objet d’étude de l’Unité, représentent 80% de cette superficie et correspondent essentiellement à des formations maintenues au stade herbacé par l’action du pâturage ou de la fauche. L’existence des praires permanentes dépend donc des activités d’élevage, importantes au plan national, puisque l’on estime que 60% des exploitations agricoles professionnelles élèvent des herbivores.1 Pour les Unités créées au 01/01/2008, il sera utile aux experts de connaître la production des entités constituant la nouvelle Unité

dans la période antérieure à la création et remontant au 01/01/2006.



Les attentes multiples de la société sur ces surfaces, en terme de produits sains et de qualité, de gestion de l’espace, puis de maintien de la diversité ont généré un débat2 sur la multifonctionnalité des prairies. Cette notion a conduit à réfléchir aux fonctions qu’occupait la prairie dans les systèmes de production et dans les territoires. Le débat a également été le révélateur de la diversité des richesses produites par les activités d’élevage. Aux richesses alimentaires (production lait ou viande) se sont ajoutées des richesses non alimentaires (énergie) ou des biens immatériels (biodiversité, fertilité du sol) ; aux produits bruts la plus value de la transformation (AOP, produits de terroirs, savoirs faire locaux) et enfin la reconnaissance par la société que la gestion des biens privés (exploitations) conduisait à l’entretien de biens et patrimoines public (paysage). Les années 2003 et 2005 ont également rappelé la sensibilité des systèmes fourragers au déficit hydrique estival et à la canicule. En 2003, la production fourragère a été réduite de 30 %, en moyenne en France, et les stocks de foin et d’ensilage constitués pour l’hiver ont partiellement été utilisés durant l’été. De tels événements climatiques, considérés aujourd’hui comme exceptionnels, pourraient à la fin du siècle se reproduire une année sur deux ou trois. Le constat ayant eu lieu, le défi est maintenant de donner les moyens à ces systèmes de s’adapter au changement global et/ou de contribuer à l’atténuation de ces effets.

Relever ce défi implique un accroissement des connaissances scientifiques à l’échelle de l’écosystème, particulièrement sur les mécanismes pilotant son fonctionnement et sur les processus de régulation interne. La stratégie scientifique de l’UREP cherche à y contribuer. Elle est construite sur une intégration des connaissances sur le fonctionnement, la dynamique et la biodiversité de l’écosystème prairial géré par des activités d’élevage. Ces connaissances génériques à l’échelle écosystémique (atmosphère, sol, végétation, herbivores) sont déclinées en trois axes de recherche : i) les cycles carbone (C) et azote (N) en prairies, conséquences pour l’effet de serre ; ii) la diversité biologique et le fonctionnement de l’écosystème prairial ; iii) la dynamique des prairies dans un contexte de changement global. Les sorties sont mises au service de programmes concernant le pilotage des services écologiques des prairies permanentes, la valorisation de leur biodiversité et l’adaptation de leur gestion aux changements globaux.

Analyse du positionnement scientifique et du partenariatLe projet scientifique de l’UREP s’appuie sur une stratégie de collaboration active organisée du

niveau local à international, avec des partenariats diversifiés avec des équipes de recherche Universitaires, des EPST, des EPIC, des instituts de développement, des organismes consulaires ou encore avec des filières de production agricole.

Positionnements stratégiquesAu niveau du site Clermontois (région Auvergne)L’UREP contribue à l’axe « Élevage durable et environnement dans les zones herbagères de

montagne » du schéma du Centre INRA de Clermont-Ferrand-Theix-Lyon. L’Unité de Recherche sur les Herbivores (URH) est un partenaire privilégié à travers deux de ses équipes : i) Relations Animal Plantes et valeur Alimentaire (RAPA) sur les thématiques de l’interface herbe-animal et son rôle sur la dynamique de la ressource herbagère et la biodiversité des prairies, ii) DIgestion Microbienne et Absorption (DIMA) sur les flux de méthane et la fonction méthanogène des ruminants (Figure 1). Des collaborations sur les aspects adaptation et résistance des végétaux à la sécheresse sont en renforcement avec l’UMR-PIAF (Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre Fruitier et Forestier) via l’équipe HYDRO (Hydraulique et résistance à la sécheresse des arbres).

Sur le site clermontois, l’UREP a contribué à la fondation de la Fédération de Recherche en Environnement3 dont l’ambition est de fédérer les efforts de recherches faits dans le domaine environnemental sur le site clermontois, en particulier par l’adoption d’une stratégie pluridisciplinaire, en alliant les efforts de différents domaines scientifiques, des sciences « dures » aux sciences « humaines ». L’objectif est d’une part de mutualiser et de fédérer les moyens de recherche afin de permettre des avancées significatives des connaissances et de faire émerger des thématiques originales, et d’autre part de mettre en place des formations supérieures de haut niveau bénéficiant des compétences et des connaissances acquises par les activités de recherche. Depuis la labélisation de la fédération en 2008, l’UREP est co-porteuse de l’action 4 « Changements climatiques / Impact sur le fonctionnement des 2 19th General meeting of the European Grassland Federation, Multi-function grasslands, La Rochelle-France 27-30 May 20023 http://www.recherche-environnement.univ-bpclermont.fr ; la Fédération a coordonné l’ouvrage : « L’environnement : un pôle de compétences en Auvergne : Recherche – Formation – Valorisation – Sensibilisation ». 461 pages. Alliance Universitaire d’Auvergne dans la Revue d’Auvergne.


http://www.recherche-environnement.univ-bpclermont.fr/


écosystèmes » et contribue significativement à l’action 3 « Biodiversité microbienne / Bioremédiation des écosystèmes ». Fin 2010, l’UREP est co-organisatrice pour la fédération du Congrès interdisciplinaire ACCAE "Adaptation au Changement Climatique de l'Agriculture et des Ecosystèmes"4.

Outre la stimulation scientifique (les principaux faits marquants et les perspectives sont présentés dans le bilan des activités de recherche), la participation à la fédération a apporté des avancées significatives, notamment en matière de structuration des actions de recherche conduite en pluridisciplinarité entre les équipes partenaires du projet, à travers 2 thèses et 1 post doc co-encadrés, puis en matière de conception de dispositifs expérimentaux d’ampleur. Une collaboration étroite est également établie avec le LIMOS5 dans le développement des projets de modélisation et de plateformes de simulation, dont le détail sera donné ultérieurement dans ce rapport.

DIMA URH

IE

Diversité biologique, interactions avec les

herbivores et fonctionnement de la

prairie (Th2 et Th3)

Cycles du carbone et de l’azote en prairie, conséquences pour l’effet de serre (Th1)

UEMA

UMR-PIAF

VetAgroSup

Cycles MO sol

Adaptation Aleas

CPER -Environnement

GES (CH4)SOERE

(ACBB-)

SOERE (ACBB-Theix)

UMR-Métafort

Partenaires du développement (CA, Institut de l’élevage) et filière fromagère AOP projets CASDAR et PSDR

Services des prairies

Interaction H-A ; Biodiversité, hétérogénéité

CPER – T3ARAPA

Fédération de Recherche en Environnement

LIMOS

Modélisation

Figure 1 : Schéma de positionnement des collaboratitions scientifiques régionales. Les thématiques portées par l’UREP sont figurées par les ellipses pleines ; les ellipses en pointillées correspondent aux périmètres des deux projets CPER dans lesquels l’UREP est engagée. Voir texte pour les acronymes des équipes.

Au niveau national L’UREP a été coordinatrice de l’Atelier de Réflexion Prospective sur l’Adaptation au Changement

Climatique de l’Agriculture et des Ecosystèmes anthropisés (ARP-ADAGE6), dont les conclusions ont été remises en décembre 2009. L’état des lieux des recherches en cours a permis de construire une vision prospective sur les connaissances à produire et à mobiliser pour adapter l’agriculture et les systèmes gérés par l’homme face à une variabilité accrue du climat, en soulignant la pertinence de l’intégration des recherches dans une démarche alliant observation sur le long terme, expérimentation et modélisation des trajectoires couplées des écosystèmes et des activités humaines.

A l’initiative de sept départements de recherche INRA7, un réseau « prairies » a été mis en œuvre (janvier 2010) avec comme objectif de développer des synergies au sein de la communauté des agents des départements travaillant sur les prairies. Dans sa phase de démarrage, le réseau est en cours d’établissement d’un panorama sur les recherches et les partenariats traitant des prairies et dans lesquels l’INRA est impliqué. L’objectif est de mieux cerner les domaines de connaissance prospectés, les complémentarités entre projets et les verrous scientifiques soulevés par les uns et les autres. L’objectif à court terme est d’identifier les thématiques pouvant donner lieu à de l’animation, de la recherche via le

4 https://www1.clermont.inra.fr/urep/accae/index.php5 LIMOS : Laboratoire d’Informatique, de modélisation et de ses optimisations, CNRS6158-Université Blaise Pascal.6 www1.clermont.inra.fr/adage ; Cet ARP, coordonné par J.F.Soussana a rassemblé les contributions de 150 experts issus de 43 organisations différentes.7 Départements Environnement et Agronomie (EA), Ecologie des Forêts des Prairies et des milieux Aquatiques (EFPA), Génétique et Amélioration des Plantes (GAP), Mathématiques et Informatique Appliquées(MIA), PHysiologie Animale et Systèmes d’Elevage (PHASE), Sciences pour l’Action et le Développement (SAD) et Sciences sociales Agriculture et alimentation Espace et environnement (SAE2).


https://www1.clermont.inra.fr/urep/accae/index.php


traitement en commun de nouvelles questions ou de la prospective. Dans le même ordre d’idée, nous avons contribué à la réflexion qui a donné naissance au GIS « Elevage demain8», qui sera pour nous le lieu privilégié de partenariats pluridisciplinaires sur la thématique des systèmes d’élevage.

L’Unité a également un rôle de pilote scientifique du site « prairies permanentes » du Système d'Observations et d'Expérimentation sur le long terme, pour la Recherche en Environnement (SOERE) « Agro-écosystèmes, Cycles Biogéochimiques et Biodiversité ». Ce SOERE, labellisé par l’INSU et par le CIO-E (Comité Inter-Organismes Environnement) pour la période 2010-2013, comprend deux autres sites, l’un sur les « rotations prairies temporaires – cultures annuelles » (Lusignan, 86) et l’autre sur « les systèmes de grandes cultures basés sur des cultures céréalières annuelles et des cultures pluriannuelles à vocation énergétique » (Estrées-Mons, 80).

Sur les dix dernières années, nous avons développé un intense réseau de collaboration avec des Unités de recherche ou UMR INRA des départements EFPA, EA et PHASE (Figure 2) dans le cadre de différents projets nationaux et européens. Ces collaborations concernent principalement les équipes travaillant sur la prairie et sur les interfaces entre le sol, la végétation et l’environnement, dans un contexte prenant en compte le changement climatique ou le mode d’utilisation des terres.

Les collaborations en Ecologie avec les UMR du CNRS (CEFE, Montpellier ; LECA, Grenoble ; ECOBIO, Rennes) et des Universités sont également actives, grâce au soutien de programmes nationaux et du GDR 2574-TRAITS9 (animateur Eric Garnier, CEFE-CNRS) dont l’UREP co-anime le volet « traits et propriétés des écosystèmes ». Une collaboration a également été développée avec les modélisateurs des cycles biogéochimiques de l’UMR CEA-CNRS : Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE, Gif sur Yvette). En 2010, dans le cadre du projet ANR-CARPAGG10, une collaboration s’est mise en place avec le CIRAD en Guyane (V. Blanfort) dans le but d’évaluer le bilan de C de prairies pâturées, selon l’âge de mise en place après déforestation (3 ou 15 ans). Nous avons contribué à la mise en place de deux systèmes de mesure des flux de CO2 et d’énergie par la méthode Eddy Covariance et à une campagne de prélèvement de sol pour analyser les stocks de C en prairie et en forêt. La collaboration se poursuivra sur la durée du projet (2009-2013).

UREPLEM-LYON

Micro-bio Dijon

ORE Mons en Chaussée

ORE-Lusignan

UMR ARCHE Toulouse

BiostatAvignon

ENSAIA Nancy

EPHYSE Bordeaux

UMPL -Rennes

URH-Theix

EFPA

EA

PHASE

Autres : SAD, MIA

Partenaires internes à l’INRA

UREP CEMAGREF et LECA Grenoble

IE Toulouse

ENSAIA Nancy

Bordeaux I

Rennes I

Clermont II / FRE

CNRS et EPST

Grand ÉtablissementEcole ingénieur

Universités

Institut technique

Partenaires Externes

IE-Paris

VetAgroSup

AgroParisTech

CEFE Montpellier

CIRAD Guyanne

IRSNCaen

ASTER MirecourtEGC Grignon

Figure 2 : Schéma des collaborations nationales actives entre l’UREP et les partenaires internes ou externes à l’INRA. Voir texte pour signification des sigles. L’hexagone est une stylisation du teritoire national.

Au niveau internationalDe nombreuses collaborations Européennes (Tableau 2) ont été développées et renforcées, via des

projets des 5ème, 6ème (GreenGrass, CarboEurope IP, NitroEurope IP, IMECC) et 7 ième PCRDT (CarboExtreme, 8 BAUMONT R., & PEYRAUD J.L. – Coordinateurs – (2010)-. Synopsis du programme national de recherche sur les systèmes de production animale à hautes performances économiques et environnementales. Elevage Demain, Création du GIS Elevage Demain (+ diaporama de présentation), 20 pp.9 GDR-TRAITS, Traits des espèces, diversité fonctionnelle et propriétés des écosystèmes : concepts et applications10 L’objectif de CARPAGG est d’identifier les mécanismes biologiques et les pratiques permettant aux agro- systèmes herbagers de Guyane de compenser en partie les pertes en carbone occasionnées par leur mise en place au détriment de la forêt primaire.



GHG-Europe), notamment avec : l’Allemagne (Max Planck Institut, Jena), l’Ecosse (Macaulay Institute, Aberdeen ; CEH, Edinburgh), l’Irlande (Trinity College, Dublin), la Suisse (ETH et FAL, Zurich), les Pays-Bas (Wageningen University and Research), la Belgique (Antwerpen University), l’Italie (CNR, Firenze, U. Tuscia, Viterbo). A noter que le site de Laqueuille, sous la gestion scientifique et technique de l’UREP, a été impliqué dans ces projets depuis le début des années 2000. Grâce à l’excellence de son équipement et le savoir faire technique des agents de l’UREP, il a été sélectionné pour être un des « Super Sites » du projet Européen Structurant ICOS (Coord D.Lousteau, INRA-EPHYSE). Le bilan de ces collaborations montre une bonne visibilité internationale de l’UREP sur la thématique changement climatique et gaz à effet de serre.

Par aileurs, des projets bilatéraux avec des Universités des états du Sub-Brésil (programme CAPES-COFECUB), les Etats-Unis (Université du Colorado) et l’Autriche (Université d’Innsbrück) ont permis de soutenir des collaborations, d’inviter des chercheurs confirmés et de co-encadrer des doctorants. Sur la dimension diversité et fonctionnement, l’UREP contribue à la base de données internationale « TRY Initiative », projet à l’échelle globale des traits fonctionnels des plantes vasculaires, piloté au niveau international par le Max Planck Institut—Biogeochemistry Group (MPI-BGC, Jena) avec le soutien des programmes de l’International Geosphere-Biosphere Programm (IGBP), l'International Programme of Biodiversity Science (DIVERSITAS), le Quantifying and Understanding the Earth System (QUEST) et le Max Planck Institut—Biogeochemistry Group (MPI-BGC).

Analyse des moyens de l’UREP et stratégies d’acquisistionOrganisation structurelle et fonctionnelle de l’Unité

Au 30 juin 2010, l’UREP est composée de 21 agents titulaires (1 DR, 4 CR, 4 IR, 2 IE, 1 AI, 8 Tr et 1 AT ; cf Tableau 1), 1 scientifique invité (senior scientist), et 14 agents non titulaires (3 post doc, 5 doctorants, 3 ingénieurs CDD, 1 ingénieur en apprentissage, 1 AT en contrat pacte11 et 1 technicienne en main d’œuvre occasionnelle). Les organigrammes structurel et fonctionnel de l’UREP sont présentés en Annexe 2 ; la contribution des agents dans les trois thématiques de recherche de l’Unité est détaillée dans la partie bilan scientifique de ce rapport (les personnels non titulaires sont en italique).

Nos effectifs en équivalent temps plein ont progressé de 1,9 ETP (Tableau 1) entre janvier 2008 et juin 2010, suite à l’arrivée d’un IR, d’un scientifique invité12 et du recrutement d’un adjoint technique suite à la mobilité d’un technicin de recherche vers une autre Unité du Centre. Au premier janvier 2011, suite aux départ à la retraite de deux agents (1 CR1 et 1 AI), à la mobilité d’un DR (Promu Directeur Scientifique de l’INRA) et à la titularisation de l’agent en contrat pacte, nos effectifs reviendront au niveau de ceux du 01/01/2008.

L’UREP a employé 82 et 70 mois de CDD, respectivement en 2008 et 2009, (représentent 6,3 ETP/an), contre untotal de 108 sur la période d’évaluation précédente (2004-07). Ce recours à des personnels contractuels est lié à la forte activité de recherche (sur contrats) de l’UREP sur ces deux années (cf Fiche 4 Partenariat et Tableau 2).

Tableau 1 : Ventilation par corps de l’effectif (en équivalent temps plein) de l’UREP, en début (D : janvier 2008) et fin ( F : Juin 2010) de la période évaluée et effectif prévisionnel (P) en janvier 2011.

DR CR IR IE AI TR AT Sc-inv

Total

D : 01/01/2008 1 4 3 2 0,9 7,6 0 0 18,5F : 30/06/2010 1 4 3,8 2 0,9 6,7 1 1 20,4Delta F-D = = +0,8 = = -0,9 +1 +1 +1,9

P : 01/01/2011 0 3 3,8 2 0 6,7 2 1 18,5Delta : P-F -1 -1 = = -0,9 = +1 = -1,9

Analyse du Budget11 Proposition de titularisation au 1/09/2010 12 Procédure du Package scientifique inra : accueil d’un senior scientist pour 4 ans, une bourse de thèse et 36 mois de PostDoc.


UE Multisward

TH M Zwicke

ANR EPAD

UE GHG

UE CarboExtreme

ANR Dimimos

ANR Adage

TH R Pilon

ANR Validate

Ministère CarboFrance

UE IMECC

Ministère Autrement

UE NitroEurope

ANR Climator

TH AI Graux

ANR Biomos

ANR Biodiversité

Ministère Gessol

UE CarboEurope

2007 2008 2009 2010 2011


Bilan globalLe budget affecté de l’UREP a été de 888 k€ en 2008 et de 694 k€ en 2009, hors masse salariale

des titulaires (cf Fiche 3.1). L’écart entre les deux années est principalement imputable à la fin de certains contrats Européens et de l’Agence Nationale de la Recherche fin 2008. Les ressources contractuelles représentent près de 75% des ressources financières de l’Unité. Elles proviennent majoritairement de l’ANR et de l’Union Européenne (Figure 3). Les ressources provenant de la région Auvergne et du Minsitère sont issues de contrats inscrits dans le plan Etat-Région (CPER).

Figure 3 : Ventillation des ressources financières de l’Unité (moyenne 2008-2009, en k€) en fonction des sources de financement et hors masse salariale des titulaires.

Organisation du partenariat et présentations des projets en coursSur la période, l’UREP a coordonné ou a été partenaire de 19 projets de recherche : 6 de l’Union

Européene, 7 de l’ANR, 3 du Ministère (Voir Tableau 2 et Figure 5) auxquels s’ajoute 2 projets CPER (Environnement et T3A, sur la période 2006-2013). La gestion conjointe d’un tel nombre de projets, associée à la diversité des sources de financement, nous a conduit, en accord avec l’avis du comité d’expert AERES (avril 2008), à repenser l’animation scientifique en interne pour garder des liens intra équipe et ne pas subir les forces centrifuges liées à ces collaborations multiples (cf Document Projet). Cela s’est également traduit par une réorganisation technique de l’Unité (cf organisation fonctionnelle de l’Unité) et le développement de compétences de gestion de projet.

Tableau 2 : Synthèse des projets de recherche de l’UREP sur la période 2008-2009.

Figure 4 : Déroulé chronologique des principaux contrats dans lesquels l’UREP est engagée sur la période de référence. Voir Tableau 2 pour le détail des projets. En bleu projets de l’Union Européenne ; en vert projets ANR ; en jaune projets Ministère ; en rose bourses de thèse région.


0

50

100

150

200

250

300Sub Etat (26.7%)

ANR (35.8%)

Ministère (1.5%)Rég-Auvergne (11.3%)

UE (24.7%)


Analyse critiqueLe fait que les trois quarts des ressources financières liées au fonctionnement de l’UREP soient de

nature contractuelle montre notre forte capacité à trouver des financements pour développer les actions de recherches planifiées. Le corollaire en est un fort temps d’investissement des personnels titulaires dans le montage, la gestion et la justification scientifique et financière des projets. Le portefeuille de contrats de recherche actuel traduit le positionnement stratégique opéré par l’Unité dans les années précédentes. Nous avons pris conscience de la nécessité de mieux anticiper les conséquences organisationnelles et scientifiques de cette situation. En effet, les contrats génèrent des charges de fonctionnement liées, par exemple, à l’accueil de personnel CDD ou à de nouvelles implantations expérimentales, qui peuvent générer un problème d’équilibre entre les sources de financement. Il peut en résulter un transfert de charges sur la subvention d’état et donc le fonctionnement collectif (i.e. consommation de fluides ou missions sous-évaluées). Conscient des risques budgétaires potentiels, nous avons mis en place une gestion prévisionnelle des dépenses qui s’appuie sur le développement d’une expertise en interne, en lien avec les services d’appui du centre. Enfin, l’équilibre entre les exigences contractuelles et le projet d’Unité est pour nous un préalable à une bonne « maîtrise de nos orientations scientifiques ». A titre d’exemple, l’Unité a fait le choix de ne pas développer de conventionnement de type « prestations de service », car nous considérons que ce type d’activités ne relève pas de notre mission et qu’en outre, elles peuvent affecter notre capacité à rester maître de notre stratégie de valorisation (cession de propriétés intellectuelles).

Equipements, dispositifs expérimentaux et politique d’accompagnementLes locaux dédiés à l’UREP sont composés de 401 m2 de bureaux et salles de réunion, 176m2 de

laboratoires et 470 m2 d’annexes techniques (Fiche 3.2), incluant un atelier mécanique, un laboratoire électronique, une salle de broyage qui ont été mis en commun avec l’UMR PIAF 13 , pour optimiser leur utilisation et leur maintenance.

Equipement de laboratoireL’UREP dispose d’un laboratoire d’analyse, sous la responsabilité de J.L.Ollier, principalement dédié

à l’analyse des formes du carbone (C) et de l’azote (N). Il comprend : - deux analyseurs élémentaires C-N, sur poudres organiques (EA1112 Thermofischer, acquisition 2008) et en solution (NCOT-mètre Formac Ht ND10 SKALAR, 2000), associés à une balance analytique (Mettler, 2005)- un spectromètre de réflectance dans le proche infra-rouge (monochromateur Foss-6500, 2005) et un spectrophotomètre lecteur de plaques (Biotek 2009), un planimètre optique (Area meter, Li 300, lICOR),- deux digesteurs (Ankom, 2009) associés à un four Carbolite (2009) et une étuve (Binder, 2009)- un système de production d’eau osmosée (Pima Veolia, 1997) et un d’eau ultra-pure (Purlab Veolia, 2009), - une centrifugeuse E82 (Jouan, 1982) et Sl 16R (Thermoscientific, 2010) ; un autoclaveur (Prater Subtil, 2000), un autolaveur (Smeg, 2008), deux enceintes réfrigérées (LMS, 2008)

Les équipements acquis après 2004 l’ont été principalement dans le cadre des projets CPER-Environnement et CPER T3A (Crédits Régionaux, FEDER, Ministère et INRA). L’investissement du laboratoire est raisonné en fonction des matériels disponibles sur le Centre INRA ou sur le site clermontois (complémentaire avec d’autres laboratoires de la Fédération de Recherche en Environnement).

Installation expérimentale et dispositifs expérimentaux collectifsL’UREP gère une installation expérimentale (IE), commune avec l’UMR PIAF, placée sous la

responsabilité de R. Falcimagne. L’IE regroupe des équipements de contrôle de l’environnement et de mesure des flux de carbone, d’azote et d’eau dans des conditions environnementales contrôlées ou naturelles. En effet depuis les années 90, et les premiers projets sur le changement climatique, l’Unité a acquis un savoir faire dans la conception et le suivi de dispositifs contrôlés destinés à la manipulation du micro climat des plantes. Les premiers dispositifs d’ampleur conçus dans l’Unité et intégrés dans des projets multi sites et supports de programmes de recherche à l’échelle européenne ou nationale (ANR) ont été :

- Un dispositif de marquage en continu par 13CO2 et de mesure en flux ouvert des échanges gazeux aériens et souterrains (16 chambres de 1 m2) (équipement créé en 2003 et rénové en 2008).

13 Unité Mixte de Recherches, Physique et Physiologie Intégrative de l’Arbre Fruitier et Forestier



- Un ensemble de 20 anneaux, dont 5 mini-FACE (« Free Air Carbon Dioxide Enrichment ») de 1,30 m de diamètre, utilisé pour des programmes sur le changement climatique (arrêt printemps 2010).

L’installation expérimentale comporte également deux systèmes de mesure de la photosynthèse foliaire (LICOR 6400) couplés ou non à un analyseur de fluorescence, un poromètre (LICOR 1600, équipement commun avec l’UMR PIAF), un GPS différentiel de haute précision, cinq phytotrons et un accès à deux serres et un abri roulant (polyester), un abri hors gel et deux chambres froides, une enceinte de phytoculture et une hotte à flux laminaire.

Depuis 2007, de nouveaux dispositifs ont été concus comme des éléments complémentaires mobilisables pour traiter d’une thématique prioritaire dans le domaine de l’environnement. Ainsi actuellement, la question de l’adaptataion des écosystèmes prairiaux aux extrêmes climatiques (vague de chaleur, sécheresse) avec ou sans enrichissement en CO2, est traitée en un continuum intégrant trois dispositifs de premier plan :

- Dispositif sur prairies in situ avec stores déroulants automatisés et radiateurs infra rouge (ANR VALIDATE, site de Theix, depuis 2009) en vue de manipuler les niveaux de stress hydrique et thermique et d’analyser l’impact des stress climatiques (évènements extrêmes type canicule et/ou sécheresse intense)- Une plate-forme de phénotypage (80 balances) pour permettre le suivi des flux d’eau sur des monolithes (300 kg) de couverts prairiaux soumis à des gradients de sécheresse (installation fin 2010)- Mesure des échanges gazeux sur des macrocosmes de prairie (4 m2 * 0,5 m de profondeur) prélevés à Theix, et suivis en environnement contrôlé mimant le Scénario 2050 (Ecotron-Montpellier, col. INRA-UREP CEFE-CNRS) : réchauffement, pluviométrie, élévation de la concentratrion atmosphérique en CO2. Après application d’un évènement extrême type canicule, les bilans C et eau avec ou sans enrichissement en CO2 seront réalisés (2009-2011).

Depuis 2004, l’UREP a la responsabilité scientifique des sites prairies permanentes du SOERE ACBB (Annexe 2 pour détail). Son objectif est d’analyser sur le long terme les effets de la gestion sur les propriétés des écosystèmes et les conséquences environnementales. La gestion opérationnelle des sites est réalisée en collaboration avec l’IE de l’URH pour le site de Theix et l’Unité Expérimentale des Monts d’Auvergne (UEMA) pour le site de Laqueuille.

- le site de Theix se compose de 30 parcelles expérimentales (3 ha en tout) implantées sur prairies permanentes en milieu fertile. Le schéma expérimental correspond à un gradient d’intensité de pâturage (4 traitements répétés 4 fois), de régime de fertilisation en gestion fauche (3 traitements répétés 4 fois) et intègre deux placettes de sol nu. Les mesures de base concernent les paramètres météorologiques, les températures et humidités des sols, la productivité aérienne, l’évolution de la composition botanique, le suivi des états physico-chimiques du sol et des concentrations CN de la solution du sol. Les communautés microbiennes et lombricienne sont caractérisées (Coll. LEM Lyon et Ecobio, Rennes). En complément, une mission d’archivage des poudres végétales et des sols collectés est assurée dans une pédothèque (17 m²), installée dans un local dédié au SOERE-ACBB et actuellement en cours d’aménagement. Ce site a été le support des projets ANR DISCOVER et ECOGER DIVHERBE sur le rôle de la biodiversité pour le fonctionnement de l’écosystème prairial.

- Le site de Laqueuille est dédié aux mesures de flux atmosphériques, et comprend deux grandes parcelles d’une surface totale de 7 ha. Il est aménagé avec deux mats équipés pour les mesures de flux de CO2 et H2O à l’échelle écosystème (anémomètre sonique Gill R3 et analyseur de gaz haute fréquence LICOR 7500). Courant 2008, le couplage d’un analyseur rapide de CH4 (Los Gatos Research) au dispositif existant sur la parcelle "intensif" et la mise en place de chambres automatiques de mesure de flux de N2O nous permet de quantifier l’ensemble des G.E.S. du site. Un complément d’équipement (acquis) va nous permettre de mesurer prochainement (mise en place prévue printemps 2011) les flux de CH4 de la parcelle "extensive". Depuis 2000, ce site a été le support de 6 programmes européens, et est actuellement identifié comme Super Site de référence dans le cadre du réseau Européen ICOS.

Politique d’accompagnementInformatique et sécurisation des données



Le parc informatique et logiciel, sous la responsabilité de la Personne Ressource en Informatique de l’Unité (S.Toillon, 0,25 ETP), comprend 41 micro-ordinateurs PC (portables et fixes), reliés en réseau (ethernet). La sauvegarde et sécurisation des données est assurée par un serveur « nas », avec un espace collectif (300 Go) et individuel (15Go).

Documentation et gestion de la production scientifiqueL’Unité dispose d’une bibliothèque rassemblant plus de 3486 ouvrages référencés. Les publications

scientifiques sont archivées dans une base de données (‘End Note’) commune à l’Unité (18725 références). Ces publications sont « physiquement » archivées chez les chercheurs. Les productions de l’Unité (1900 productions enregistrées en interne sous base End Note) sont progressivement archivées au niveau national via la base de données PubINRA (transfert de notices à jour depuis 2006). L’ensemble de cette activité est assurée par Y. Lageyre (0,25 ETP).

Politique de formation des personnelsLe schéma de formation de l’Unité est réalisé à partir des entretiens individuels des agents. Par une

évaluation entre les missions confiées et des compétences maîtrisées, les formations souhaitées sont envisagées et planifiées à l’échelle du court (dans les deux ans) et moyen terme (4 ans). En 2008-09, nous avons poursuivi l’acquisition de connaissances en langue (anglais scientifique) et en bureautique (Excel) auprès des personnels ITA essentiellement, et en statistique (logiciel R) et modélisation, essentiellement auprès des thésards et post-doctorants (voir Annexe 5). Sur les deux ans, 39 agents ont bénéficié d’une formation.

Démarche qualité et H&SLes activités de l’UREP (laboratoire et expérimentation) s’inscrivent dans une politique de gestion

des risques (Outil de Pilotage de la Prévention à l’INRA : OPPI) et de bonne pratique de laboratoire (Référentiel qualité), dont les principes et les résultats sont présentés en Annexe 6. La Politique H&S et son bilan sur la période sont analysés en Annexe 7.

Bilan scientifique détaillé

1 - Synthèse du bilan et identification des points marquantsLa principale activité de l’UREP (Figure 5) est de produire des connaissances génériques (68% des

ETP des agents titulaire, 80% des ETP si on intègre personnel titulaire et non titulaire), le second poste étant occupé par l’organisation de l’Unité (essentiellement administration des contrats de recherche et ressources RH associées). Sur la période de référence, 26 articles ont été publiés dans des revues internationales référencées (Tableau 3), avec un facteur d’impact moyen de 3,073. Pour 75% des articles, la notoriété des revues est classée comme exceptionnelle (2 articles) ou excellente (17 articles) dans sa catégorie disciplinaire (Figure 6). Les résultats marquants valorisés ont trait à des avancées significatives dans i) l’évaluation des bilans de gaz à effet de serre à l’échelle de la parcelle ou du système d’exploitation, ii) le rôle des microorganismes dans le cycle du C ou N puis iii) le lien entre les traits d’espèces et le fonctionnement de la communauté voire les services agronomiques associés.



00.10.20.30.40.50.60.7

Organisation unité (3.1 ETP)

Recherche générique (12.6 ETP)

Recherches à objectifs opérationnels (1.6 ETP)

Enseignement - Formation (0.7 ETP)

Interaction science - société (0.4 ETP)

Figure 5 : Profil des activités de l’UREP fondé sur le % ETP des agents titulaires consacré à chacune des activités.

Un effort d’intégration de ces résultats originaux a été entrepris via le développement de modèles (6 simulateurs actifs14 actuellement), qui seront présentés dans les trois parties suivantes, de l’échelle fine (mètre carré) à la parcelle, voire l’échelle régionale pour l’un d’entre eux. La modélisation est une compétence forte de l’équipe, qui a été conçue avant tout comme un outil de recherche, mais qui depuis quelques années est également utilisée dans le but de développer des outils à des fins de prédiction.

L’intégration des résultats expérimentaux ou de simulation nous permet actuellement d’avoir un large spectre de productions qui correspondent à de la valorisation dans des revues nationales (8 ACLN) ; à des communications dans des colloques (17 communications invitées, 6 communications sélectionnées) internationaux (18 communications avec actes, 6 affiches) ou nationaux (9 communications avec actes, 6 affiches) ; à la contribution à des ouvrages scientifiques (8 OS) ou de vulgarisation (3 OV) ; ou de nature plus diverse (12 AP). La liste de ces productions est fournie en fin de la partie bilan.

Tableau 3 : Synthèse des publications (ACL) réalisées par l’UREP sur la période 2008-juin2010. (La revue Nature Geoscience est en cours d’indexation).

Titre J ournal (ACL) Catégories Nb Articles

IF 2008 (source : J CR)

Notoriété 2008 (source INRA* )

Animal AGRICULTURAL, MULTIDISCIPLINARY 1 0.994 CorrecteAnn. Bot. PLANT SCIENCES 1 2.755 ExcellenteBasic and Applied ecology ECOLOGY 1 2.584 CorrecteBiogeoscience ECOLOGY 2 3.445 ExcellenteBiofutur BIOTECHNOL APPLI MICROBIOL 1 0.026 MédiocreBioresource tech BIOTECHNOL APPLI MICROBIOL 1 4.453 ExcellenteClimatic change ENVIRONNEMENTAL SCIENCES 1 3.202 ExcellenteEcosystems ECOLOGY 2 3.376 ExcellenteFunc Ecology ECOLOGY 2 3.699 ExcellenteGlobal Biochemical Cycle ENVIRONNEMENTAL SCIENCES 1 4.09 ExcellenteGlobal change Biology ENVIRONNEMENTAL SCIENCES 1 5.76 ExceptionnelleIsme J ournal ECOLOGY 1 5.029 ExcellenteJ . Ecology ECOLOGY 1 4.262 ExcellenteJ . Exp. Bot. PLANT SCIENCES 1 4.001 ExcellenteNature Geoscience GEOSCI .Multidiciplinary 1Nutr Cycl Agroecosyst SOIL SCIENCES 1 1.282 CorrectePlant Cell Environ. PLANT SCIENCES 1 4.666 ExceptionnellePlant Ecology ECOLOGY 1 1.73 CorrectePlant Soil AGRONOMY 2 1.998 ExcellenteRangeland Ecol management ECOLOGY 1 1.107 CorrecteSoil Biology & Biochemistry SOIL SCIENCES 2 2.926 Excellente

* https://intranet.jouy.inra.fr/outils_scientifiques/information_scientifique_et_technique/notoriete_des_revues

14 Les modèles actifs actuellement sont SISTAL, VégéSEBIEN, PARIS, GEMINI, PASIM, FARMSIM



0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

Exceptionnelle Excellente Correcte Acceptable Médiocre

Indi ce de notor iété de l a r evue

Figure 6 : Histogramme de distribution des publications en % de la production globale (n =25) dans les cinq classes de notoriété (Indice notoriété 2008, source INRA).

Dans la suite de cette section, les principaux faits marquants des trois axes structurant notre activité scientifique seront présentés, en reprécisant le contexte des études réalisées, les dispositifs et méthodologies mobilisés et en soulignant les avancées de l’axe, les verrous et les ouvertures pressenties. Les publications citées qui impliquent les membres de l’UREP sont référencées pour la période 2008-2010 dans la liste en fin de partie bilan, et dans l’Annexe 1 pour ce qui est de la période antérieure (2006-2007).

2 - Résultats marquants de l’axe 1 : cycles C et N en prairies, conséquences pour l’effet de serre (animateur S. Fontaine)

Les principaux objectifs de cet axe sont : De quantifier le stockage de C et les émissions de gaz à effet de serre (GES) selon les gestions

et les évolutions climatiques futures. D’identifier des mécanismes clés de la dynamique du C et de l’N du sol afin de prévoir : i) la

capacité de stockage du C des sols ; ii) les facteurs contrôlant le (dé)stockage du C du sol ; iii) les gestions favorisant une rétention du C et des nutriments dans l’écosystème.

L’étude des cycles biogéochimiques implique indubitablement de se poser des questions relevant d’autres disciplines, telles que l’écologie végétale et microbienne, la chimie de la matière organique et la physique du sol (voir la partie « Projet » pour plus de détails). Le projet scientifique de l’axe 1 est donc par nature multidisciplinaire et repose sur des expérimentations et des modèles allant de la cellule aux bilans de GES de la ferme. Un échantillon de ces études est présenté ci-dessous par ordre croissant d’échelle d’étude.

2.1 - Echelle microscopique : Le sol : une banque de nutriments sous le contrôle des champignons (S. Fontaine, J.Bloor et V. Maire)

Les avancées récentes sur le priming effect15 (PE) montrent que la décomposition des matières organiques du sol (MOS) est limitée par l’activité et la dynamique de populations microbiennes qui restent à identifier. L’identification de ces populations constituera une avancée majeure pour la construction d’indicateurs biologiques sur la séquestration du C stable dans les sols, et pour la construction de modèles de flux CN intégrant la limitation microbienne. Nous avons montré pendant cette période que les champignons sont des acteurs clés du PE et que peu de populations différentes sont impliquées (Fontaine et al., 2010). Nous menons actuellement des investigations moléculaires pour les déterminer. Il a également été suggéré que les sols de prairie fonctionnent comme une banque de nutriments pour les plantes (Figure 7) : les champignons forment des réserves organiques lorsque la disponibilité des nutriments solubles est élevée, et libèrent les nutriments des réserves organiques (par le PE) en cas de pénurie de nutriments dans la solution du sol.

15 Le priming effect (PE) est la capacité des décomposeurs à dégrader des matières organiques du sol (MOS) récalcitrantes en utilisant l’énergie des matières organiques fraîchement déposées par les plantes.



Figure 7. Description du mécanisme de banque adaptant la séquestration du C et des nutriments dans les réserves organiques du sol à la concentration en nutriments solubles et au prélèvement de nutriments par la plante (Fontaine et al., 2010). Les champignons peuvent libérer (a) des nutriments des réserves organiques du sol lorsque que la disponibilité en nutriments est faible, et les stocker (b) lorsque ces nutriments s’accumulent dans la solution du sol évitant leur perte (lessivage, dénitrification).

Ce mécanisme expliquerait la synchronisation quasi parfaite entre l’offre en nutriments solubles, ici conditionnée par l’activité microbienne, et le potentiel des plantes prairiales à les prélever. Au contraire, la réduction des activités fongiques dans les milieux très perturbés (prairies sur-pâturées, sols cultivés) serait à l’origine des pertes de MOS et du lessivage de nitrates

2.2 - Echelle du cm2 : Les légumineuses préservent les matières organiques du sol en apportant de l’azote aux microbes du sol (F. Fontaine et T. Shahzad)

Les prairies constituent un réservoir important de biodiversité et de carbone du sol. Le rôle des différentes espèces végétales dans le stockage de C du sol reste très limité et souvent restreint au pool des litières (<10% du stock total de C). Le PE induit par les exsudats racinaires et les litières des plantes prairiales n’est pas connu alors que nombreux travaux suggèrent qu’il est le déterminant majeur du bilan de C. Une expérimentation impliquant des monocultures de sept espèces prairiales Trisetum flavescens (Tf), Poa trivialis (Pt), Lolium perenne (Lp), Festuca arundinaceae (Fa), Bromus erectus (Be), Brachypodium pinnatum (Bp), Trifolium repens (Tr) a donc été mis en place sur une plateforme de marquage (Shahzad et Fontaine, 2010a, 2010b). Les plantes ont été exposées à du CO2 marqué au 13C depuis leur germination afin de tracer l’incorporation du C nouveau et le devenir du C ancien du sol. Les premiers résultats montrent que toutes les espèces induisent une stimulation très intense de la décomposition des Matières Organiques du Sol (MOS, entre +100 et +300% de la respiration du sol sans plante). Le déstockage de C ancien du sol par les microbes (PE) exprimé par unité de C frais respiré est


Plants

2) Low N availability

Cellulolytic FungiEnergy and N limited

4) High N mining(Energy consuming)

Humification

Litter & exudatesEnergy-rich

N-poor

Soil as a bank

Soil organic matterEnergy-poor

N-rich

5) High N release3) Low N Immobilization

1) High plant uptake

Nutrient-releasing soil (a)

+

Plants

2) High N availability

Cellulolytic FungiEnergy and N limited

4) Low N mining(Energy consuming)

Humification

Litter & exudatesEnergy-rich

N-poor

Soil as a bank

Soil organic matterEnergy-poor

N-rich

5) Low N release3) High N immobilization

1) Low plant uptake

Nutrient-sequestering soil (b)

-


deux fois plus faible sous la légumineuse (Tr) que sous les graminées. Les résultats suggèrent que l’injection d’N dans le sol par les légumineuses diminue la limitation N des microbes, préserve les MOS de la dégradation microbienne et favorise un stockage durable du C.

2.3 - Echelle du m2 :2.3.1 -Le pâturage déclenche une perte de C du sol en altérant les racines des plantes et leur contrôle sur les communautés microbiennes (K. Klumpp et J.F. Soussana)

Il est bien établi (e.g. Bardgett et al., 2005) qu’en fonction de l’intensité du pâturage, les prairies dérivent vers deux systèmes contrastés en terme de diversité des espèces et de stockage de C. Cependant, l’effet du pâturage a été étudié dans des prairies sous des régimes constants de pâturage ce qui signifie que les liens proposés entre les acteurs de la prairie (herbivore, plante, microbe) et les cycles reposent sur des résultats corrélatifs et peu démonstratifs. Pour pallier ce manque de connaissances, une expérimentation en mésocosmes avec des prairies exposées à un changement de régime de pâturage a été mise en place (Klumpp et al., 2009, Klumpp et Soussana, 2009). La dynamique des communautés de plantes et de microbes, de la biomasse aérienne et racinaire et des litières en décomposition a été suivie pendant deux ans, notamment grâce au marquage isotopique (13C) des plantes. Le changement de pâturage induit une cascade d’événements (Figure 8) qui renseigne sur le sens et la nature des liens entre les acteurs de la prairie et les cycles (Klumpp et al., 2009). Nos résultats montrent que les racines des plantes à croissance lente, adaptées aux prairies peu pâturées, inhibent les bactéries gram(+), la décomposition des litières, la disponibilité de l’N et donc la propagation des plantes à croissance rapide. L’intensification du pâturage induit une mortalité racinaire des plantes à croissance lente levant les différentes inhibitions et provoquant une libération du C des litières du sol. En outre, l’intensification du pâturage génère une perte de nutriments par lessivage favorable à un PE (Voir les résultats à échelle microscopique) et à une perte de C du sol à long terme.

Figure 8. Effet en cascade de l’intensification du pâturage sur les acteurs (plante, microbe) et les cycles C-N dans la prairie.

2.3.2- Le changement global impacte sur les émissions de N2O (J. Bloor, A. Cantarel, et J.F. Soussana)

L’objectif de ce travail a été de déterminer l’impact du réchauffement climatique en Auvergne sur les émissions de N2O par les prairies permanentes. Le dispositif IMAGINE est un dispositif expérimental in situ exposant une prairie permanente gérée par 2 fauches par an et sans fertilisation au climat prévu en Auvergne à l’horizon 2080 (+3.5°C, -20 % de la pluviométrie estivale, [CO2] = 600 µmol mol-1). Il comprend 4 traitements expérimentaux additifs : C (témoin), T (température élevée), TD (température élevée + sécheresse), TDCO2 (température élevée + sécheresse + CO2 élevé). Pendant deux ans, les flux d’oxyde nitreux (N2O) ont été mesurés toutes les 2 semaines. Les résultats ont montré des variations saisonnières et interannuelles significatives des flux de N2O. En général, les émissions de N2O ont montré une corrélation positive avec la température du sol et la pluviométrie. Contrairement à nos attentes, la sécheresse et la concentration élevée en CO2 atmosphérique n’ont eu aucun effet sur les flux annuels de N2O. Cependant, les plus importants pics de N2O ont toujours été observés sous TDCO2. En conclusion, nos résultats suggèrent que, pour des prairies de moyenne montagne et conduites à faible niveau d’intrant, les flux de N2O pourraient augmenter en réponse au changement climatique futur via l’effet du réchauffement, mais pourront être tempérés par les interactions plantes/sol (Cantarel et al., 2010).


1. Drop in photosynthesis and root biomass

2. Decreases in fungi and increase in bacteria Gram-

3. Acceleration of un labelled POM decomposition

4. Increase in N available for plants (INN) and abovegroundproduction

5. Change in plant speciescomposition (See Axe 2)

Disturbance treatment

LL LH

Frac

tion

of to

tal P

LFA

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

fungalgram-gram+

2003

NN

I

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

LLLH

Month after start of 13C labelling

0 5 10 15 20 25

cPO

M o

ldm

g C

g-1 soi

l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0 LLLHa

a

b

aa

b

a

b

a


0 5 10 15 20 25

fPOM

old

mg

C g

-1 soil

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

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a

b

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b

a

a


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cPO

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b

a

a


2.4 - Echelle de la parcelle :2.4.1 - Bilan de sept années de mesure de Gaz à effet de serre (GES) sur le SOERE - site de Laqueuille (K. Klumpp, T. Tallec, R. Falcimagne, J. Bloor et J.F. Soussana)

Le dispositif expérimental du site SOERE prairies permanentes de Laqueuille permet de comparer le bilan de gaz à effet de serre (CO2, N2O et CH4) dans deux prairies avec des gestions contrastées : gestion intensive (1UGB/ha/an et 213 kg N/ha/an, 2,81 ha) et extensive (0,5 UGB/ha/an, pas de fertilisation, 3,64 ha). Les échanges de CO2 entre atmosphère et végétation sont mesurés en continu depuis 2002 via la méthode des fluctuations turbulentes. Ces mesures sont complétées par un suivi des émissions de N 2O depuis 2008 (Klumpp et al. 2010). Les résultats indiquent qu’au cours des années 2003, 2005 et 2008 qui présentent les cumuls les plus élevés de périodes qualifiées « sèches », (effet combiné température/teneur en eau du sol), la parcelle extensive séquestre moins de C que les autres années du fait d’une baisse de sa production primaire brute (GPP) et d’une augmentation de sa respiration (Figure 9). A l’inverse, durant ces même années, la parcelle intensive séquestre autant de C, sinon plus, du fait d’une diminution de sa respiration et d’une moindre altération de sa GPP. La partie GPP respirée reste inchangée en intensif quelques soient les conditions climatiques. A l’inverse, en extensif la fraction respirée dépend de la teneur en eau du sol : elle est plus faible en conditions humides et plus élevée en conditions sèches. Ces résultats suggèrent que des prairies soumises à une intensification modérée présentent un potentiel de stockage de C plus élevé lors d’épisodes de sécheresse que des prairies gérées de manière extensive. Cela résulte probablement d’une régulation de la respiration hétérotrophique par les conditions climatiques et trophiques (substrats carbonés et azotés) ou encore par les pouplations microbiennes en présence.

Cependant, cette intensification conduit à une émission de N2O nettement plus importante que celle d’un sol de prairie gérée de manière extensive, annulant finalement l’effet positif de la fixation supplémentaire de CO2. L’apport d’azote mais aussi la pratique d’une défoliation fréquente sont les causes de l’accroissement de la production de N2O. Enfin, des campagnes ciblées de mesure de N2O sous certaines espèces de plantes ont révélé un résultat très intéressant et à approfondir : la présence de légumineuses semble réduire les émissions N2O malgré un injection importante d’N dans la prairie (Klumpp et al. 2010).

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

cum

NE

E

(g C

m-2

)

-400

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-200

-100

0

100

200

Figure 9 : Echange net de l’écosystème (NEE) dans deux prairies permanentes gérées de manière extensive (0,5 UGB/ha/an, pas de fertilisation ; courbe noire) ou intensive (1UGB/ha/an et 213 kg N/ha/an ; courbe rouge) constituant le site SOERE de Laqueuille.

En parallèle à ces approches de mesures de flux de GES, deux importantes campagnes de prélèvements de sol ont été effectuées en 2005 et 2008 sur les SOERE de Theix et de Laqueuille. Les échantillons ont été préparés en vue d’une analyse des teneurs en C et en N. Ces inventaires de matière organique répétés dans le temps permettront de vérifier si la fixation de C mesurée par les tours à flux se traduit par un réel stockage de C dans les sols de prairie. En effet, des incertitudes sur le stockage estimé par prélèvement de sol existent en raison de la grande variabilité spatiale, mais elles existent aussi sur le stockage estimé par les tours à flux du fait de limites méthodologiques (mesures imprécises durant la nuit) et des sorties de C des prairies non comptabilisées (lessivage). L’analyse, en cours, des compartiments des matières organiques précisera les sites de stockage du C dans le sol et leur stabilité.

2.4.2 - CARbone des PAturages de Guyane et Gaz à effet de serre (CARPAGG) (K. Klumpp, R. Falcimagne, S. Fontaine et C. Picon-Cochard)

En lien avec le CIRAD, le projet CARPAGG démarré en 2009 a pour objectif d’identifier les mécanismes biologiques et les pratiques permettant aux agro- systèmes herbagers de Guyane de



compenser en partie les pertes en carbone occasionnées par leur mise en place au détriment de la forêt. Deux ingénieurs et deux chercheurs de l’UREP ont effectué une mission en Guyane afin de transférer nos compétences dans la mesure des GES et le stockage de C en prairies. En outre, des discussions avec des collègues INRA de Guyane ont permis d’intégrer CARPAGG avec les projets de recherche sur la forêt tropicale (ECOFOR et ECOFOG). Une base commune de mesures (production primaire, stockage de C, flux de CO2, diversité végétale) a été adoptée par les responsables des projets sur les forêts et les prairies tropicales créant ainsi un observatoire exceptionnel pour comprendre l’impact de la déforestation et des pratiques agricoles sur la dynamique du C.

2.4.3 - Développement du modèle de pâturage PASIM afin de réaliser des projections d’impact du changement climatique sur les productions bovines (A.I. Graux, M. Gaurut, R. Lardy, R. Martin et J.F. Soussana)

Dans ce travail, la partie animale d’un modèle biogéochimique de simulation de prairies gérées (PASIM, Vuichard et al., 2007) a été améliorée afin de prévoir l’impact du changement climatique sur les productions bovines et les rétroactions possibles de ces productions sur le climat. Le modèle simule désormais l’ingestion et les performances au pâturage de vaches allaitantes et leurs veaux, de vaches laitières et de génisses, ainsi que les émissions de méthane entérique suivant la quantité et la qualité de l’ingéré (Graux et al., 2010 soumis). L’animal affecte en retour la croissance et la qualité de l’herbe de la prairie au travers de ses prélèvements et de ses restitutions C et N. En complément de l’herbe pâturée, les vaches laitières peuvent être alimentées par des fourrages et concentrés. Le modèle a été confronté à des données sur la performance des animaux et les émissions de méthane (CH4) dans différentes prairies. Les prévisions du modèle donnent de bons résultats avec des écarts entre les productions prédites et observées de 5% pour la viande, 18% pour le lait et 12% pour le méthane. La simulation explicite des performances de l’animal améliore la réponse du modèle à la variabilité climatique. PASIM est d’ores et déjà intégré dans un modèle de ferme (FARMSIM, Schils et al., 2007) qui permet d’élargir l’échelle d’étude de PASIM (limitée à la parcelle) à celle de l’exploitation agricole, en réalisant des bilans annuels de GES.

2.5 - Echelle européenne : Bilan de GES sur 28 sites européens de prairies et tourbières (S. Fontaine, M. Gaurut, K. Klumpp, R. Lardy, R. Martin, J.F. Soussana et T. Tallec)

Une synthèse réalisée à partir des résultats de 28 sites de prairies et tourbières du réseau Européen « CarboEurope » montre que la productivité primaire brute (GPP) des prairies en Europe (1.2 Pg C an-1) est comparable à celle des forêts. Les respirations autotrophique et hétérotrophique réduisent de 85% cette fixation brute. D’autres pertes de C, liées aux récolte, lessivage et aux émissions de C organique volatil réduisent le puits de C à 6.7 % de la fixation brute. Au final, les prairies stockent en moyenne 0.13 Pg C an-1. Nous montrons également que l’efficience de stockage augmente pour des sites appliquant une pratique d’élevage peu intensive.

Ces bilans de GES n’étant valables que pour les 28 sites étudiés, un modèle de flux a été construit et paramétré à partir des sites européens. L’ambition de ce modèle est d’estimer la séquestration de C et de flux de GES des prairies à l’échelle européenne à partir de données pédoclimatiques (texture du sol, température, précipitation) et de pratiques agricoles (récolte, épandage de lisier, bilan d’azote). Pour ce faire l'Europe a été découpée sur une grille d'environ 7000 pixels (50x50km). Pour chaque pixel, les variables d’entrée du modèle sont renseignées à partir des bases de données générales (LSCE, pédoclimat EU, pratiques agricoles). Le modèle a également été enrichi par la prise en compte du cycle du C et des émissions de GES à l'étable (Soussana et al., 2010). Les simulations numériques ont généré des premières cartes de séquestration de C. Les résultats montrent qu’il existe une grande variabilité inter-pays et qu’il y a un compromis général entre production de fourrages et stockage de C dans les sols. Plus intéressant, la droite décrivant la relation négative entre production et stockage de C n’a pas la même pente selon les régions européennes, suggérant qu’une intensification de l’élevage dans certaines régions de l’Europe serait moins pénalisante pour l’environnement que dans d’autres. Un article présentant ces dernières avancées sur le stockage de C et les émissions de GES à l’échelle européene est en préparation.

2.6 - Avancées de l’action, les verrous et les ouvertures pressentiesDes avancées significatives ont été réalisées tant sur les processus microscopiques contrôlant la

dynamique des MOS, que sur le rôle de la diversité végétale et microbienne dans le stockage de C et les émissions de GES, et enfin sur le rôle des prairies comme puits de C majeur en Europe. La dispersion de



ces nouvelles idées au sein de la communauté scientifique est assurée par les articles en cours de rédaction ou déjà publiés. De ce travail émergent de nouvelles questions ouvrant à de nouvelles voies de recherche.

Pour les échelles fines, des recherches en cours devraient permettre d’identifier précisément les acteurs du priming effect, et donc de discerner des populations microbiennes stockeuses et dé-stockeuses de C. Sur le plan du front de science, des investigations seront réalisées afin de tester l’existence dans le sol d’une reconstitution extracellulaire de la glycolyse, du cycle de Kreps et de la respiration du C du sol par les enzymes provenant de cellules mortes.

A une échelle plus large (cm2 et m2), des expérimentations sont en cours afin de tester la possibilité d’une réactivation (via un priming effect) de cycle C et N dans des horizons profonds par des plantes à racines profondes. Des expérimentations sont également prévues pour quantifier et expliquer le rôle contrasté des légumineuses sur le stockage de C (positif) et la réduction des GES (négatif) observé lors de la période précédente. Un travail de caractérisation de la composition botanique et des traits végétaux a été lancé par notre Unité en partenariat avec CarboEurop afin d’essayer de prévoir le stockage de C à partir des traits des plantes.

A l’échelle de la parcelle et du système d’exploitation, les recherches concernant le réchauffement climatique vont dépasser le stade de la description des effets pour proposer des solutions d’adaptation des systèmes de production. Une attention particulière sera portée sur le rôle de la diversité végétale et de l’hétérogénéité des ressources sur la stabilité de la production face au réchauffement climatique. Sur ce sujet, un projet national (Projet ANR Oracle) et un projet européen (Animal Change), acceptés en 2010, viennent de démarrer. La poursuite du projet CARPAGG en Guyane permettra de tester nos modèles de connaissance sur des modèles biolgiques (plantes C4) et dans un environnement pédoclimatique différent et de quantifier l’impact de la déforestation sur le stockage de C. Les modèles PASIM et FARSIM vont servir d’outils pour établir des scénarios de réponse au réchauffement climatique et proposer des solutions d’adaptation.

3 - Résultats marquants axe 2 : Diversité biologique et fonctionnement de l’écosystème prairial (animatrice C. Picon-Cochard)

L’approche fonctionnelle des écosystèmes permet de décrire les espèces par leurs propriétés fonctionnelles plutôt que par la taxonomie (Lavorel et Garnier, 2002). Cette approche permet aussi de simplifier la diversité végétale observée pour extraire des règles générales sur le fonctionnement des écosystèmes et de mettre en évidence des patrons de fonctionnement de la plante en relation avec son écologie.

Pour comprendre le fonctionnement de l'écosystème prairial, on étudie dans un même cadre conceptuel les interactions entre les principales composantes de cet écosystème (sol, végétation et herbivores), sous l’effet des variables de forçage liées à la gestion agricole et à l’environnement physique dans un contexte de changement climatique. Cette représentation des écosystèmes prairiaux doit préciser les liens entre la structure, la diversité et le fonctionnement (flux de carbone, d’eau et d’azote) du système étudié, en explicitant le rôle fonctionnel des agents biologiques16 (plantes, organismes du sol, herbivores, faune, etc.) qui pilotent la dynamique de ces systèmes, en étudiant les traits de réponse17 et les traits d’effet18 des espèces ou les traits aggrégés à l’échelle de la communauté.

Nous déclinons ce volet aux échelles « population » et « communauté » végétales avec une approche expérimentale et une approche de modélisation.

3.1 - Approche expérimentale3.1.1 - Echelle population (L.S. Pontes, V. Maire, R. Pilon, P. Carrère, F. Louault, C. Picon-Cochard, J.F. Soussana)

16 Le cas des organismes du sol, herbivores, faune est traité dans le cadre de collaborations.17 Les traits de réponse correspondent à un jeu de traits ayant une réponse similaire à des variations environnementales, climatiques, pratique culturale, au pâturage….18 Les traits d’effet correspondent à un jeu de traits ayant un effet similaire sur le fonctionnement de l'écosystème étudié (production primaire nette, décomposition, etc).



Le travail a porté sur l’étude des traits aériens et racinaires des principales espèces de graminées prairiales rencontrées dans les prairies permanentes fertiles de moyenne montagne. Un premier objectif a été de faire avancer nos connaissances fondamentales sur ces graminées, et de rechercher des syndromes19 de traits aériens et de traits racinaires afin de caractériser leur stratégie écologique. Un deuxième objectif a consisté en l’étude de la plasticité des traits en réponse à la défoliation (coupe) et à la fertilisation N et d’analyser le rôle de cette plasticité dans la variation de la production aérienne. Pour cela un dispositif de collection de graminées natives des prairies de moyenne montagne a été mis en place avec 13 espèces étudiées en monocultures.

Dans la période précédente et plus récemment, nous avons observé un effet « espèce » systématique pour les traits foliaires et racinaires et les processus étudiés, indiquant de grandes différences interspécifiques (Pontes et al. 2007a et b ; Maire et al. , 2009 ; Picon-Cochard et al., 2009 ; Pontes et al., 2010). Ainsi les espèces appartenant à la même famille botanique et cohabitant dans le même « milieu » pédoclimatique (associations végétales type Arrhenatheretea) expriment des différences phénologiques et morphologiques marquées qui pourraient contribuer à augmenter leur complémentarité et expliquer leur coexistence.

On peut alors se demander s’il existe un syndrome de traits aériens chez ces graminées prairiales. Une analyse en composante principale, a permis d’étudier la distribution des traits selon deux axes principaux (Figure 10) : le premier axe oppose les plantes de petites tailles à celles de grandes tailles, en incluant les caractéristiques biochimiques associées. Les grandes graminées (F. arundinacea, D. glomerata) présentent des organes de plus grande dimension (longueur de limbes, de gaine, hauteur végétative) associées à des teneurs en parois (ADF) élevées et des teneurs en N des limbes (LNCF) plus faibles que celles des graminées de petite taille (P. trivialis, A. odoratum). Le deuxième axe de l’ACP discrimine les traits associés aux stratégies d’acquisition et de conservation des nutriments. Pour la stratégie de conservation, on trouve des espèces ayant des limbes à fort LDMC (teneur en matière sèche), à longue durée de vie et des densités de talles importantes (F. rubra, P. pratensis). Pour la stratégie d’acquisition des nutriments, les espèces ont des valeurs élevées de surface foliaire spécifique (SLA) (A. elatius), une période végétative plus longue (précocité de croissance au printemps et floraison tardive, E. repens).

Figure 10 : Analyse en composante principale pour des traits aériens mesurés pour 13 espèces de graminées prairiales soumises à 360 kg ha-1 an-1 de N et 3 coupes annuelles. Les deux axes orthogonaux expliquent 36% and 23% de la variance, respectivement. Les barres d’erreur indiquent l’erreur standard pour chaque espèce selon les axes 1 et 2 (n=39). Les acronymes en italiques correspondent au nom botanique des espèces : Ap, Alopecurus pratensis; Ao, Anthoxanthum odoratum; Ae, Arrhenatherum elatius; Dg, Dactylis glomerata; Er, Elytrigia repens; Fa, Festuca arundinacea; Fr, Festuca rubra; Hl, Holcus lanatus; Lp, Lolium perenne; Php, Phleum pratense; Pp, Poa pratensis; Pt, Poa trivialis; Tf, Trisetum flavescens. (Pontes et al., 2010).

Pour les traits racinaires, on a aussi retrouvé des syndromes de traits associés à la stratégie d’exploitation et de conservation des nutriments rencontrée à la fois pour des graminées de grande et petite taille. De plus le travail de thèse de V. Maire a montré que les espèces exploitatives présentent des 19 Dans ce cas précis, le terme de syndrome est utilisé pour décrire un ensemble de caractères (traits) particuliers à un groupe de plantes soumises à une même situation environnementale.



capacités d’absorption du nitrate (NO3-) et de l’ammonium (NH4

+) du sol plus élevées que celles des espèces conservatrices qui montrent une plus grande efficience d’utilisation de l’N (Maire et al. 2009). Ces résultats confirment et complètent ceux acquis précédemment sur un nombre plus restreint d’espèces (Soussana et al. 2005). L’ensemble de ces données mettent en évidence deux types de régulation au niveau des processus racinaires : (1) une régulation physiologique pour les espèces de petites tailles qui ont des organes de petites tailles, plus fins et moins denses leur assurant un statut d’espèces subordonnées au sein de la communauté ; (2) une régulation liée à la croissance pour les espèces de grande taille appartenant à la stratégie conservatrice qui ont des organes de grande taille et plus denses leur assurant un statut d’espèce dominante au sein de la communauté. Le maintien des espèces subordonnées serait lié à leur capacité à utiliser plus rapidement les ressources dans des patchs (stratégie d’exploitation). De plus une demande moindre en N et un décalage phénologique par rapport aux grandes graminées dominantes, notamment au printemps, doit permettre aux graminées plus petites d’acquérir les ressources avant ces dernières grâce, notamment, à leur stratégie d’acquisition rapide des nutriments.

La gestion appliquée (fréquence de défoliation, disponibilité en N) modifie la disponibilité en ressources (lumière, eau, N) pour les plantes qui peut induire une plasticité phénotypique. Dans ce cas, l’étude des traits moyens ne permet plus de définir des stratégies (Grubb 1998). Il faut alors intégrer la plasticité des traits, c'est-à-dire leur variation en réponse à une modification de la disponibilité en ressource. Dans le dispositif de collection, nous avons fait varier la fertilisation N (360 et 120 kg ha -1 an-1) et la fréquence de défoliation (3 et 6 coupes par an). Ces deux facteurs de gestion vont affecter à la fois la disponibilité en lumière et celle en N dans le milieu. Par exemple, une coupe peu fréquente ou un apport élevé de N contribuent à diminuer la disponibilité en lumière car ils induisent la formation de couverts hauts. Les travaux de thèse de L. Pontes ont montré que la variation de la production aérienne en réponse à l’apport d’N et à la fréquence de défoliation est contrôlée par un petit groupe de traits aériens. De plus, la plasticité des traits a permis d’améliorer la relation entre production et traits (Pontes et al. 2010).

3.1.2 - Echelle communauté 3.1.2.1 - Impacts d’un changement climatique moyen sur la prairie (A. Cantarel, R. Pilon, J. Bloor, R.

Falcimagne, C. Picon-Cochard, J.F. Soussana)

Nous avons étudié, in situ durant cinq ans, le lien entre la production aérienne et souterraine, les flux C et N, la composition botanique, et les traits fonctionnels aériens et racinaires d’une prairie permanente soumise au changement climatique (CC) selon un dispositif additif (thèses d’A. Cantarel et de R. Pilon). Les principales composantes du CC (température : T, pluviométrie estivale TD, teneur en CO2

atmosphérique : TDCO2) ont été manipulées en simulant un scénario ACCACIA A2 prévu à l’horizon 2080 (GIEC, 2001) : +3.5°C, -20% précipitations estivales, +200 µmol mol -1 de CO2. Ces traitements réchauffés par gradient altitudinal (T, TD, TDCO2) sont comparés au climat témoin de moyenne montagne (C) (voir Axe 1).

A court terme, soit après 3 ans d’étude, les travaux de thèse d’A. Cantarel et du post-doc de J. Bloor axés sur l’étude du compartiment aérien mettent en évidence une variabilité saisonnière et interannuelle des effets des différentes composantes du CC sur la production aérienne (Figure 11). Les réponses de la production aérienne au CC (TDCO2) sont très proches de celles observées pour le traitement de réchauffement (T), suggérant que la température est la composante du CC ayant le plus d’effet sur le fonctionnement de la prairie de moyenne montagne (Bloor et al. 2010). L’augmentation de température (C vs T) a un effet positif sur la production aérienne annuelle à court terme. Cependant, cet effet devient négatif à long terme, les traitements réchauffés produisant moins de biomasse aérienne que le traitement témoin après cinq ans d’expérimentation.

Figure 11 : Production annuelle (g m-2) de monolithes de prairie permanente soumis à 4 traitements (C, T, TD, TDCO2) pendant 5 ans.


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Par contre, en 2009, même si la réduction de la pluviométrie estivale (TD vs T) impacte négativement la production annuelle, l’enrichissement en CO2 (TD vs TDCO2) compense cet effet en l’augmentant. Concernant les traits foliaires agrégés calculés en Avril, l’enrichissement en CO2 réduit la teneur en N des limbes en 2006, 2007 et 2009. En 2006, l’élévation de la température (C vs T) et celle de la teneur en CO2 atmosphérique (TD vs TDCO2) augmentent la teneur en matière sèche des limbes (LDMC). Ces changements de production aérienne et de traits foliaires se sont produits sans modification de l’indice de diversité spécifique de Shannon-Weaver mais avec un changement de la contribution relative des 3 groupes fonctionnels à la production aérienne, celui des graminées diminuant fortement à partir de 2008 dans les traitements réchauffés (Cantarel et al., en préparation).

Après quatre ans d’application des traitements, les travaux de thèse de R. Pilon axés sur l’étude du compartiment souterrain montrent que la croissance racinaire, le diamètre des nouvelles racines ainsi que la respiration du sol ont augmenté en réponse au CC (C vs TDCO2) de 33%, 6% et 35%, respectivement, sans modification du taux de mortalité des racines. De plus, la durée de vie moyenne des racines a diminué de 41 jours en réponse au réchauffement (C vs T) alors qu’un enrichissement en CO2 de l’air a compensé cet effet négatif (Tableau 4) (Pilon et al., en préparation).

Ces résultats suggèrent ainsi une augmentation de l’activité des racines sous CC global (TDCO2) qui doit contribuer à l’augmentation de production aérienne observée à court terme (2 ans). Alors qu’à moyen terme (>3 ans) il y aurait un décalage dans les réponses des parties aériennes et souterraines aux traitements appliqués, l’effet stimulant du CC sur la croissance des racines serait maintenu à plus long terme que pour la partie aérienne.

Table 4: Longévité moyenne (jours) ± erreur standard (n=5), calculée à partir d’une analyse Kaplan-Meyer, pour trois classes de diamètre (≤ 0.1mm, 0.1 < ≤ 0.2mm, > 0.2mm) et toutes les racines et pour quatre traitements (C, T, TD, TDCO2). Des lettres différentes correspondent à des différences statistiques significatives (P ≤ 0.05). Les lettres majuscules et minuscules comparent les classes de diamètre et les traitements, respectivement.

Classes de diamètre C T TD TDCO2 ANOVA

≤ 0.1mm 324 ± 18 Ca 287 ± 14 Bb 282.5 ± 12 Bb 362 ± 41 Aa **0.1 < ≤ 0.2mm 407 ± 20 Ba 398 ± 17 Ba 414 ± 25 Ba 408 ± 26 Aa ns

> 0.2mm 608 ± 79 Aa 533 ± 127 Ab 561 ± 120 Ab 421 ± 36 Ac *toutes classes

403 ± 16 a 369 ± 14 b 355 ± 13 b 404 ± 18 a **

3.1.2.2 - Impacts d’évènements extrêmes : sécheresse, vague de chaleur (G. Alessio, A. Augusti, L. Thierry, M. Zwicke, C. Picon-Cochard, R. Falcimagne, J.F. Soussana)

L’augmentation de la variabilité climatique, observée et simulée par les scénarios climatiques, peut s’accompagner d’évènements extrêmes (canicule, sécheresse), qui sont de nature à modifier la structure et le fonctionnement de l’écosystème, avec des phénomènes d’irréversibilité. Ceci nous a amenés à considérer dans nos travaux de recherche, non plus les effets moyens du CC seul, mais aussi les impacts d’évènements extrêmes tels qu’observés en 2003, et qui soulèvent des questions. Ainsi sous climat futur (plus chaud et plus sec avec ou sans enrichissement en CO2 de l’air), les prairies permanentes de moyenne montagne seront-elles plus vulnérables aux évènements extrêmes ? Les principaux services écologiques (stockage de carbone, biodiversité, fourniture de fourrage en quantité et en qualité) seront-ils maintenus dans ce contexte ? Peut-on par la gestion augmenter la résistance de la prairie aux évènements extrêmes ? Enfin, identifier les espèces les plus résistantes aux évènements climatiques extrêmes est un enjeu important pour adapter la composition botanique des prairies et maintenir les services écologiques rendus par la prairie.

Pour répondre à ces questions, nous avons mis en place dans le cadre de l’ANR Validate deux expérimentations, l’une in situ en 2009 et l’autre dans l’Ecotron de Montpellier en 2010. Dans cette partie bilan, nous présenterons uniquement les premiers résultats issus de l’expérimentation in situ située à Theix. Afin de simuler un climat futur plus chaud et plus sec, nous avons utilisé un ensemble de 16 stores déroulants automatisés permettant de manipuler le microclimat de la prairie (augmentation de la



température minimale de l’air et interception des précipitations, selon Beier et al. 2004). Sous climat actuel et futur (+1.5°C de température nocturne, -25% de précipitations annuelles), nous avons appliqué en 2009 un extrême climatique estival, dont l’intensité se rapproche de celui observé en 2003 (2 semaines sans pluie et Tmax >31°C). En 2010, nous nous sommes intéressés à la résilience20 de la prairie suite à cet événement extrême. La prairie est fauchée 6 ou 3 fois par an pour étudier le rôle de la pression de gestion dans la résistance21 à l’extrême climatique. Nous disposons de 32 sous parcelles expérimentales. L’intensité de l’extrême climatique appliqué a varié selon le scénario climatique : sous climat actuel (CN), nous avons diminué les précipitations de 30% (CX) et sous climat futur (TN), de 40% (TX). Pour ces deux scénarios, la canicule a été simulée par des radiateurs IR actifs (Kimball 2003) placés au-dessus de la végétation pendant 15 jours ce qui a augmenté de 6.4°C la température de surface des feuilles.

Le traitement extrême appliqué dans les deux scénarios climatiques a, à court terme, diminué la production aérienne (Figure 12) et modifié la composition botanique de la prairie (Figure 13).

Le pourcentage de graminées et de légumineuses dans la biomasse récoltée a diminué de manière importante en réponse à l’extrême. Ce résultat confirme les observations de flétrissement des espèces appartenant à ces deux groupes en juillet pendant et après l’application de l’extrême, tandis qu’une espèce de dicotylédone non fixatrice de N (T. officinale) n’a pas flétri. Nos résultats montrent aussi que la prairie coupée 3 fois semble être plus résistante que la prairie coupée 6 fois, car la réduction de biomasse aérienne a été moins importante. Cependant en juin 2010, soit 11 mois après avoir appliqué l’extrême, la biomasse aérienne de la prairie ainsi que sa composition botanique ont retrouvé des valeurs proches de celles observées avant l’application de l’extrême. Ces résultats suggèrent une résilience de la prairie suite à l’événement extrême quel que soit le traitement appliqué.

Figure 12 : Biomasse aérienne produite (g m-2) d’une prairie permanente soumise à 4 traitements (CN, CX, TN, TX) selon deux fréquences de défoliation (fréquent : 6 coupes ; peu fréquent : 3 coupes annuelles), mesurée en 2009 et au printemps 2010.

Figure 13 : Pourcentage des groupes fonctionnels (graminées, légumineuses, dicotylédones non fixatrices d’N), obtenus à partir de la composition botanique (points quadrats) déterminée au printemps 2009, de l’abondance relative déterminée sur la biomasse aérienne récoltée en juin, août et novembre 2009 puis au printemps 2010. - : aucune biomasse aérienne récoltée.

20 La résilience d’un écosystème à un évènement extrême correspond à sa capacité à revenir à son état initial, en termes de production aérienne et composition botanique par exemple21 Capacité à limiter les effets néfastes


April 29th

grasseslegumesforbs

frequent infrequent

June 16th

CN

CX

TN

TX

frequent infrequent

August 24th

frequent infrequent

November 16th

frequent infrequent

May 10th

2009 2010

54

21 22

23 23

96

63 94

39 90

45 97

57

1621

2536 10

24 31 21

42

23

4312

45

55

2 43

397

54

462

52

37 337

56

6

61

29

71 71

29

60

391

60

238

63

1819

63

1126

62

16 22

63

1423

59

2120

60

1624

63

1522

66

925

pre-treatment

ns

ab

c

a

c

bb

b

ac

aabbc

c

aabb

a

b

a

DROUGHTHEATING

a

aa

infrequent cut

0

200

400

600

800

frequent cut

0

200

400

600

800 CN CXTN TX

juinjuin aout avril aoutoctobre

2009 2010

avril

ns

ns

ns

ns

ab

c

a

c

bb

b

a

b

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aabbca

abbc

c

aabbc

aabba

abb

a

b

a

DROUGHTHEATING

DROUGHTHEATING

a

aa

infrequent cut

0

200

400

600

800

frequent cut

0

200

400

600

800 CN CXTN TX


2009 2010

avril

ns

ns

ns

ns

ab

c

a

c

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b

ac

aabbc

c

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a

b

a

DROUGHTHEATING

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aa

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0

200

400

600

800

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0

200

400

600

800 CN CXTN TX


2009 2010

avril

ns

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DROUGHTHEATING

a

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0

200

400

600

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frequent cut

0

200

400

600

800 CN CXTN TX


2009 2010

avril

ns

ns

ns


3.2 - Approche de modélisation (V. Maire, N. Gross, R. Martin et J.F. Soussana)Nous avons développé, utilisé et évalué un modèle écophysiologique de diversité prairiale (GEMINI),

qui simule de manière mécaniste la réponse des plantes à des contraintes climatiques et de gestion, et la dynamique des interactions entre les différentes espèces. L’échelle spatiale est de l’ordre du dm2 et le pas de temps est journalier. Un dispositif expérimental situé à Theix a permis de paramétrer ce modèle grâce aux traits fonctionnels et de l’évaluer sur 13 espèces de graminées prairiales en culture pure et en mélange de six espèces, et sous deux conditions de fréquence de coupe et deux niveaux de fertilisation azotée.

Par des expériences de simulation, nous avons testé si des versions simplifiées du modèle GEMINI permettaient d’obtenir les mêmes propriétés émergentes, les mêmes résultats qu’une version complète du modèle (Soussana et al., soumis à Ecological Modelling ; V.Maire, thèse 2009). En monoculture, GEMINI reproduit le comportement spécifique des espèces dans une condition environnementale donnée uniquement si leur morphologie (aérienne et racinaire) est explicite dans le modèle. De plus, la réponse de fonctionnement des espèces à de nouvelles conditions de gestion (coupe, fertilisation) n’est satisfaisante qu’en tenant compte de la plasticité d’allocation des substrats entre les compartiments structuraux. En communauté, GEMINI reproduit le rang des espèces dans les trois mélanges et les différentes gestions expérimentées. Cependant, une analyse de l’erreur residuelle de la prédiction indique qu’une dynamique systématique n’est pas prise en compte par le modèle. La réponse physiologique des plantes à la dynamique contrastée du NO3

- et du NH4+ du sol semble être une piste pertinente de

l’amélioration du modèle, compte tenu de l’analyse statistique des résultats expérimentaux (c.f. partie 4.1).

3.3 - Avancées de l’action, les verrous et les ouvertures pressentiesNous avons fait des avancées significatives dans la compréhension des relations entre les traits

aériens et entre les traits racinaires, qui nous ont permis de mieux caractériser les stratégies des principales espèces de graminées prairiales. Le rôle de la plasticité phénotypique en réponse à la défoliation et à la fertilisation N a été mis en évidence pour les traits aériens et doit être analysé pour les traits racinaires. Nous devons également progresser sur l’analyse conjointe des jeux de données obtenus sur les traits foliaires et les traits racinaires pour comprendre le fonctionnement intégré de ces graminées et déterminer s’il existe ou non symétrie entre traits aériens et souterrains.

Les premiers résultats concernant l’impact d’un extrême climatique sur la prairie permanente, suggèrent une meilleure résistance à la sécheresse d’une dicotylédone non fixatrice d’azote. Un de nos objectifs sera d’approfondir nos connaissances sur les traits aériens et racinaires des espèces de la prairie permanente afin d’identifier les espèces les plus résistantes à des sécheresses extrêmes (plateforme de « phénotypage », projet CPER-Environnement).

Ces dernières années nous avons considéré les impacts d’un changement climatique moyen (CO2, température, sécheresse : expériences MEGARICH, IMAGINE) sur le couvert végétal. Concernant l’expérience IMAGINE, nous devons terminer la valorisation des résultats dans le cadre des thèses d’A. Cantarel et R. Pilon. Au niveau aérien, les liens entre activité photosynthétique de deux espèces dominantes et la composition chimique en glucides et protéines de réserve ont été analyés via une collaboration avec l’U. Caen (M.P. Prud’homme, A. Morvan-Bertrand). Au niveau souterrain, la production nette de racines, leur morphologie et composition chimique, ainsi que la respiration du sol et la décomposition de litières racinaires sont en cours de valorisation.

Suite à cette expérimentation, nous souhaitons maintenant intégrer les effets d’évènements extrêmes type canicule et sécheresse (ANR Validate, CarboExtreme, Animal Change). Notre première expérience menée in situ n’a pas permis de valider l’hypothèse que l’enrichissement en CO2 de l’air peut attenuer les effets négatifs du réchaufffement et de la sécheresse, même si une variabilité annuelle et



saisonnière dans la réponse au CO2 a été observée. Nous testerons cette hypothèse en l’appliquant avec ou sans évènement extrême dans l’Ecotron de Montpellier (en cours).

Pour l’étude de la dynamique des communautés végétales, nous souhaitons avancer dans la compréhension intégrée du fonctionnement de la prairie en incluant les interactions avec les organismes du sol (microbes, vers de terre) en collaboration avec le Laboratoire d’Ecologie Microbienne (Lyon) et l’Université de Rennes (ECOBIO).

Concernant le développement du modèle GEMINI, une collaboration avec le Max Planck Institute à Jena en Allemagne a pour objectif d'y inclure d'autres formes de vie des plantes prairiales, légumineuses et autres dicotylédones. Ce développement permettra également de simuler le stade reproductif des plantes, grâce à l’exploitation de la base de données établie sur l'expérience de Jena. De plus, une collaboration avec l'ISIMA de Clermont-Ferrand, va permettre d'inclure le cycle de l'eau dans le continuum sol-plante-atmosphère du modèle afin d'utiliser le modèle Gemini dans des conditions environnementales plus contrastées. L'évaluation de cette partie du modèle pourra se faire via le travail de thèse de M. Zwicke avec la plate-forme de « phénotypage ». Enfin, comme suggéré par les résultats sur l'assemblage de communautés de 6 espèces à Theix, la dynamique relative de la disponibilité en NO3

-/NH4+ semble être

un mécanisme important à développer au sein du modèle et demanderait un développement du cycle de nitrification / dénitrification dans le module « Soilopt ».

4 - Résultats marquants axe 3 : Dynamique des prairies dans un contexte de changement global (animatrice F. Louault)

L’objectif de cet axe est d’apporter des éléments pour mieux comprendre à long terme comment évoluent à la fois la structure des communautés végétales et les performances ou propriétés des couverts prairiaux sous l’effet des facteurs de gestion ou du changement climatique. Cela passe par une description de la structure fonctionnelle des communautés et une explicitation du rôle des traits dans les mécanismes d’assemblage des espèces ainsi que dans les processus écosystémiques et les propriétés des prairies. Cette approche s’inscrit dans un cadre d’analyse où, par hypothèse, les processus écosystémique peuvent être déterminés soit par les traits des individus dominants (« mass-ratio ») soit par la diversité fonctionnelle (variabilité des traits).

4.1 - Etude analytique des règles d’assemblage dans les mélanges d’espèces : rôle des traits aériens pour la dominance des graminées (V. Maire, L. Pontes , N. Gross, F. Louault)

Le dispositif de collection de graminées mis en place en 2002 sur le site de Theix a été mobilisé pour comprendre les mécanismes d’assemblage de communautés prairiales et leur fonctionnement sous différentes conditions de gestion. Dans ce dispositif, 13 graminées ont été cultivées en pur sous quatre conditions de gestion (deux fréquences de coupe croisées avec deux niveaux de fertilisation), ainsi qu’en trois mélanges (M1, M2 , M3) différents composés de six espèces tirées au hasard à partir du pool des 13 espèces (Tableau 5). A même diversité, ces mélanges ont montré, en 2003-2004, des structurations d’abondance des espèces et des productions contrastées. A titre d’exemple, la complémentarité22

observée sur la productivité des mélanges présentait une interaction significative entre les mélanges et le niveau de fertilisation (p< 0,05 ; Tableau 5). La complémentarité augmentait au plus faible niveau de fertilisation azotée pour les mélanges 1 et 3, comme régulièrement observé dans la littérature, alors qu’elle diminuait pour le mélange 2 (Pontes et al. En préparation).

Afin de comprendre ces différences de fonctionnement, nous nous sommes intéressés aux stratégies fonctionnelles des espèces composant les mélanges. Pour cela, nous avons utilisé les axes fonctionnels de spécialisation qui correspondent aux quatre premiers axes d’une analyse en composante principale (ACP), dans laquelle 28 traits fonctionnels des 13 graminées avaient été projetés, incluant les traits des parties aériennes et souterraines. Les axes fonctionnels identifiés ont été un axe de stature (axe1), un axe de précocité de végétation (axe2), un axe de capacité d’absorption entre les formes NO3

-

et NH4+ de l’azote (axe 3) et un axe de gestion conservative ou acquisitive de l’azote (axe4). La position

de chacune des espèces sur ces axes a été relevée. En utilisant les coordonnées des espèces sur ces quatre axes, il est possible d’expliquer significativement leur abondance pour les trois mélanges et dans les quatre conditions de gestion (R2 > 60%). En effet, en utilisant des régressions multiples, on observe que la part de la variance expliquée par chacun des axes varie selon les conditions de gestion. A faible 22 Différentiel de production entre la productivité du mélange et la moyenne de productivité des espèces mesurée en culture pure



intensité de coupe et à forte fertilisation azotée, la variance est majoritairement expliquée par l’axe de stature des plantes (axe 1, Figure 14). Par contre, plus les conditions de gestion sont contraignantes, plus la part de variance expliquée par l’axe de stature des plantes diminue, et plus la part de variance expliquée par les compromis entre les capacités d’absorption racinaires du NO3

- et du NH4+ (axe 3), ainsi

que celle expliquée par l’axe opposant l’acquisition à la conservation de l’azote dans la plante (axe 4), augmentent. On montre ainsi que pour une même association d’espèces, celles qui deviennent dominantes ont mobilisé des volets différents de leurs stratégies pour s’adapter aux conditions de gestion. Cela traduit l’effet filtre joué par l’habitat. Par ailleurs, en utilisant la position des espèces sur les axes fonctionnels, on peut également calculer des indices agrégés ou de diversité fonctionnelle afin d’expliquer le fonctionnement des communautés à partir de leur structure (Figure 14). Ainsi, nous avons pu montrer une corrélation positive significative (P < 0.05) entre l’indice de Rao calculant la différence des espèces dans l’espace à quatre dimensions des axes fonctionnels et l’effet de complémentarité des trois mélanges dans les différentes conditions de gestion (Maire et al., en préparation).

Table 5. Effet de complémentarité (g m-2, s.e.) par mélange (M1, M2 et M3) et par niveau de fertilisation azotée (120 et 360 kgN ha-1 an-1) de trois assemblages d’espèces, sur le dispositif collection de Theix en 2003-2004. Les mélanges étaient composés de six espèces tirées au hasard à partir d’un pool de 13 espèces de graminées cultivées en pur sous les mêmes conditions de gestion. M1 : Dactylis glomerata, Festuca arundinacea, Festuca rubra, Lolium perenne, Poa pratensis, Cynosurus cristatus ; M2 : Alopecurus pratensis, Anthoxanthum odoratum, Arrhenatherum elatius, Elytrigia repens, Holcus lanatus, Trisetum flavescens ; M3 : Arrhenatherum elatius, Dactylis glomerata, Elytrigia repens, Festuca arundinacea, Festuca rubra, Holcus lanatus.

120 kgN ha-1

an-1360 kgN ha-1 an-1 P

M1 180 31.9 25 54.0 P < 0.01M2 69 46.6 120 30.0 P < 0.05M3 95 20.8 43 51.3 Ns

p P < 0.05 P < 0.05 P<0,05

Cette expérimentation contrôlée (abondance initiale équivalente, limitation de l’invasion), à l’échelle du m2, a permis de mieux comprendre les mécanismes d’assemblage et le fonctionnement de communautés prairiales. Elle tendrait à montrer que les deux mécanismes de structuration des communauté, le filtre par l’habitat et la complémentarité, opèrent de façon complémentaire et selon les conditions d’habitat. L’approche utilisée a permis de mettre en évidence les traits pertinents pour la réponse des communautés aux facteurs de stress azoté et de perturbation, éléments qui pourraient être utiles pour interpréter des expérimentations menées en conditions moins artificialisées et à une échelle plus large.

Figure 14 : Part de variance explicative portée par les variables indépendantes de l’abondance des espèces dans des régressions multiples réalisées par traitement et comprenant les trois mélanges. Les variables indépendantes par régression sont les quatre premiers axes d’une ACP de 28 traits fonctionnels caractérisant le pool des 13 espèces de graminées de la collection de Theix. Ces axes correspondent à des axes fonctionnels de spécialisation déjà observés dans la littérature. *** P < 0.001, ** P < 0.01,* P < 0.05.

4.2 - Changement de structure des communautés en réponse aux


Management treatment

C-N+ C+N+ C-N- C+N-

Exp

lain

ed v

aria

nce

of s

peci

es a

bund

ance

(%)

0

20

40

60

80Axis 1: Plant stature axisAxis 2: Early / late vegetative phenology trade-offAxis 3: NO3

- / NH4+ root uptake capacities trade-off

Axis 4: N acquisition / conservation trade-off***

***

******

**

*

*

***

***

***

***


facteurs de gestion et conséquences sur le fonctionnementLes pratiques de gestion (niveaux de chargement animal ou de fertilisation appliqués) peuvent être

considérées comme des variables écologiques qui définissent fortement les habitats et les communautés végétales. Pour mieux comprendre la dynamique de la végétation, sont analysés, en partant d’une situation initiale commune, les évolutions des communautés suite à des changements de gestion, en considérant les changements de diversité spécifique (variation d’identité et d’abondance des espèces ou familles) ou fonctionnelle.

Ces approches ont été mises en œuvre sur le dispositif expérimental du SOERE de Theix qui permet de suivre depuis quatre ans la réponse des communautés aux niveaux de perturbations ou de disponibilité en ressources minérales, en comparant des parcelles témoins non perturbées (abandon) à des parcelles pâturées à fort ou faible chargement, et par ailleurs à des parcelles fauchées et conduites avec ou sans fertilisation minérale.

4.2.1 - Interaction entre choix des herbivores, diversité végétale et hétérogéneité spatiale (P. Carrère, Projet DIVHERBE, Coll. UREP-URH)

Le suivi durant plusieurs séquences de pâturage à la fois des structures végétales par des mesures de hauteurs spatialisées dans le couvert et des prises alimentaires des animaux ont permis de tester les effets des interactions herbe animal sur la structuration spatiale des biomasses et sur l’orientation des changements de composition botaniques. Il a été montré qu’un pâturage bovin, avec un chargement allégé, entretient d'année en année une structuration spatiale des couverts prairiaux en zones rases et zones hautes qui se différencient en terme de production végétale et de qualité (Rossignol et al., oct. 2010). Par ailleurs, le chargement animal montre un effet plus important que le type animal (Bovin ou Ovin) sur les changements de structure des communautés, l’accumulation de biomasse dans les couverts moins exploités défavorisant les espèces prostrées dicotylédones ou légumineuses dans la compétition pour la lumière en comparaison des espèces graminées de grande taille. A la fois les bovins et les ovins sélectionnent les dicotylédones et les légumineuses de la communauté étudiées, ainsi que les petites plutôt que les grandes espèces de graminées, et il semblerait que la sélection opérée par les ovins pour les dicotylédones et légumineuses soit plus forte. De plus, les bovins contribuent à maintenir des couverts relativement ras et à créer de façon stable des emplacements ouverts permettant aux dicotylédones et légumineuses à port prostré d’être compétitives face aux graminées de grande stature (Dumont et al., soumis BAAE). Ces éléments caractéristiques du mode de pâturage contribuent ainsi à mieux comprendre les changements botaniques et les effets du type animal sur la structure des communautés

4.2.2 - Description dynamique des compositions fonctionnelles des couverts prairiaux en réponse aux facteurs de gestion (F. Louault, D. Vile, N. Gross, J.F. Soussana)

On observe une réponse rapide de la composition botanique (familles, stratégies, indices d’Ellenberg) au changement de gestion, avec des effets moindres sur la diversité spécifique. La réponse des communautés se caractérise par des changements importants de nature des espèces (le taux de renouvellement des taxons, entre 2004 et 2008 a été en moyenne pour les 28 parcelles de 55%) et d’abondance (i.e. sans changement aussi important de richesse spécifique). Le nombre d’espèces par relevé, initialement faible dans ces prairies fertiles (en moyenne de 17.5 ± 0.5) ne présente une différence entre traitements qu’à partir de la troisième année d’expérimentation, avec une tendance à la réduction de la diversité spécifique après abandon du pâturage, ou encore dans les situations de forte fertilisation. Peu marqués à l’échelle des communautés, les changements de richesse spécifique apparaissent plus nettement à l’échelle locale (point quadrat), traduisant une modification de la structure locale des assemblages d’espèces.

Sur le plan fonctionnel, la structuration des communautés se traduit par des changements des valeurs moyennes des traits et de leur variabilité. Les traits foliaires, comme la teneur en matière sèche des limbes, la surface spécifique ou la teneur en azote répondent en première année de traitement sur le gradient de ressources minérales, confortant les hypothèses de développement d’espèces à forte capacité d’acquisition des nutriments dans les milieux plus fertiles (augmentation des valeurs de surface spécifique et de teneur en azote, baisse des teneurs en matière sèche des limbes). Sur le gradient de perturbation, les traits foliaires et la stature des espèces évoluent significativement, les parcelles bien pâturées présentaient des teneurs en azote plus élevées et des teneurs en matière sèche plus faibles que les prairies sous chargées ou en abandon. Les teneurs en matière sèche plus élevées dans les couverts sous exploités sont en cohérence avec la sélection d’espèces de plus haute stature avec plus de tissus de soutien. Concernant la teneur en azote, il faudra chercher à distinguer dans ces valeurs plus élevées le



rôle propre du pâturage et du recyclage par l’animal de celui venant du développement très important du trèfle blanc, espèce de la famille des légumineuses, dans ces couverts pâturés et fortement perturbés.

Les changements de valeur moyenne des traits sont associés à des augmentations de la variabilité des valeurs de traits, mesurée par l’indice Rao de diversité fonctionnelle dans les couverts pâturés, à la fois à l’échelle de la communauté comme à l’échelle locale (décimétrique), siège des interactions spécifiques. Elle pourrait résulter d’une plus grande hétérogénéité liée à l’activité des animaux (distribution non homogènes des défoliations et restitutions). On montre ainsi dans ces milieux fertiles des réponses rapides mais différenciées, selon les gradients des traits moyens des communautés, et pour certains, de leur variabilité.

4.2.3 - Liens diversité / fonctionnement et propriétés des couverts 4.2.3.1 - Lien diversité / production échelle locale (N. Gross, J. Bloor, F. Louault)

L’effet diversité, déjà mis en évidence dans les conditions artificielles de mélanges semés a aussi été montré en prairie permanente sur les parcelles conduites en fauche avec ou sans fertilisation et avec un témoin non exploité (Gross et al., 2009). Cet effet n’apparaît toutefois qu’à l’échelle décimétrique à laquelle se manifestent les interactions plante-plante et les mécanismes de complémentarité en prairie. A cette échelle, la diversité spécifique augmente la biomasse aérienne des communautés et réduit sa variance (Figure 15). Les facteurs de gestion, comme l’abandon et la fertilisation, qui sélectionnent des populations de forte stature ont réduit la diversité spécifique locale (de 10 à 4 espèces par dm2 dans le cas de la fertilisation). Cette chute de diversité végétale tendrait à réduire l’effet positif de la fertilisation (N, P, K) sur la productivité primaire.

Figure 15 : Relations entre diversité spécifique végétale et productivité primaire nette aérienne observées à l’échelle de 0,025 m2 (A et B, respectivement moyenne et variance). Les symboles indiquent les gestions (AB, abandon, MU, fauche sans fertilisation et MF, fauche avec fertilisation).

4.2.3.2 - Lien structure fonctionnelle / propriétés agronomiques (F. Louault, P. Carrère, Projet Divherbe, analyse multi-sites, synthèse E. Garnier)

L’impact des pratiques de gestion sur des composantes majeures de la valeur d’usage agronomique des prairies permanentes, la production de biomasse et la digestibilité, a été évalué en considérant les résultats de 9 sites expérimentaux pâturés couvrant une gamme élargie de conditions pédo-climatiques et de type de communauté. L’approche a pris en compte à la fois les effets directs des pratiques et leurs effets indirects via les modifications de structure fonctionnelle de la végétation, appréhendée dans cette étude par la valeur des traits et l’abondance des espèces dominantes de la communauté. Pour la biomasse maximale, il a été montré qu’elle est contrôlée d’abord positivement par la disponibilité en nutriments, résultant notamment des pratiques de gestion de la fertilité. Les milieux riches sont caractérisés par des espèces à forte surface spécifique et grande hauteur de plante. Les effets du taux d’utilisation, taux qui rend compte de l’intensité des pratiques de pâturage et de fauche, sur la biomasse sont significatifs (positifs) mais beaucoup moins marqués que ceux de la disponibilité en


(A)

Small-scale species number0 2 4 6 8 10 12

Log

Gre

en B

iom

ass

(g)

-1

0

1

2

3

4

AB r ² = 0.58 **MF r² = 0.61 **MU r ² = 0.48*

Overall r² = 0.54 ***

(B)

Small-scale species number2 4 6 8 10

Gre

en B

iom

ass

varia

nce

(g)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

r² = 0.71 ***


nutriments. Pour la digestibilité, les effets des traits (teneur en matière sèche des limbes, teneur en phosphore des limbes) sont plus forts que les effets directs des facteurs du milieu liés aux pratiques, le taux d’utilisation ayant néanmoins plus d’effet que la disponibilité en nutriments. Ces analyses encore préliminaires, semblent valider l’hypothèse de contribution spécifique (Mass Ratio Hypothesis de Grime, 1988) pour les composantes de la valeur d’usage étudiées.

4.3 -Avancées de l’action, les verrous et les ouvertures pressentiesDes avancées ont été faites sur la compréhension : i) des règles d’assemblages des espèces, ii) de

la structuration spécifique et fonctionnelle des communautés végétales en réponse aux facteurs du milieu et de gestion puis iii) de leurs conséquences sur les caractéristiques de productivité et de qualité fourragère des couverts prairiaux.

S’il a été montré qu’à la fois différents traits mais aussi la distribution des traits dans la communauté permettaient selon les conditions d’environnement d’expliquer l’abondance des espèces, ces travaux expérimentaux ont été menés sur des mélanges artificiels de graminées et ne sont qu’une première approche. Des expériences complémentaires, assemblant des espèces présentant des contrastes de traits connus pour analyser à l’échelle locale les interactions entre individus puis les mécanismes de dominance et d’exclusion compétitive dans des mélanges plurispécifiques, ou encore des tests préliminaires d’assemblage avec le modèle Gemini, sont des voies à envisager pour tester et élargir la portée des premiers résultats.

A l’échelle de communautés gérées en fauche ou pâturage, les évolutions des structures spécifiques et fonctionnelles ont été décrites. Elles présentent des contrastes selon les facteurs de gestion, mais aussi selon l’échelle d’analyse. Nous poursuivrons cette analyse dynamique afin d’évaluer les poids respectifs des phénomènes de convergence ou divergence des traits dans la structuration des communautés et l’évolution des propriétés des couverts, en considérant ces relations non seulement à l’échelle parcelle mais également à l’échelle décimétrique, siège des interactions entre plantes.

En prairie pâturée, et via les collaborations avec l’URH, le rôle des herbivores dans la création de structures rases ou hautes en lien avec leurs choix alimentaires a été montré. Les analyses en cours sur une gamme élargie de milieux et de modes de pâturage devraient permettre de mieux cerner les facteurs de stabilité dans le temps et l’espace ce ces structures. Leur existence permet d’envisager d’utiliser ces patrons spatiaux de végétation pour étudier le couplage sur le moyen terme des évolutions de végétation et des cycles C et N.

Insertion de l’UREP dans le dispositif de formation et de transfert

Activités d’enseignement et formation par la rechercheL’UREP a une longue tradition de formation par et pour la recherche en contribuant à des

formations supérieures du niveau bac+2 à Master : 78 h CM, 24h TD et 27 h TP dispensées dans 8 formations differentes (Annexe 4) ; à l’accueil d’étudiants en formation initiale (16 étudiants sur 2008-2009) et doctorants (1 thèse de doctorat soutenue).

Partenariat recherche développement et expertiseDepuis 2008, nous avons pris conscience de la nécessité de renforcer le lien avec nos partenaires

du développement (instituts techniques, chambre d’agriculture) ou avec les acteurs de la société (syndicats de filières, associations, pouvoirs publics). Cela se traduit par une diversification de nos activités (cf Figure 5), en développant des recherches à objectifs opérationnels (10% ETP environ) ou relevant de l’interaction science société (<2%).

Les problématiques agro-environnementales sur lesquelles l’UREP travaille n’ont pas actuellement de valorisation économique directe. Nous n’avons actuellement pas de partenariat direct avec le secteur privé. Cependant des avancées notables ont été réalisées, l’une avec un groupement d’entreprises innovantes (E2IA) dans le secteur de l’environnement (via la Fédération de Recherche en Environnement), l’autre avec la Filière Laitière des fromages AOP, à l’échelle régionale (Pôle fromager AOC Massif central) et à l’échelle nationale (CNAOL, CNIEL).



Un grand nombre d’acteurs socio-économiques (éleveurs, gestionnaires de milieux naturels, filières viande et lait), ainsi que les collectivités territoriales et, au-delà, les gouvernements ou la commission Européenne, sont demandeurs d’une expertise scientifique sur ces questions. A ce titre l’UREP – via l’activité d’expertise de J.F.Soussana - a participé au Groupe Intergouvernemental d'Experts sur l’Evolution du Climat (GIEC ou IPCC), à des Auditions parlementaires ou à des travaux interministériels sur la politique française post-Kyoto en matière d’agriculture et de forêt. L’équipe contribue également à la construction d’outils opérationnels concernant l’adaptation au changement climatique et la lutte contre l’effet de serre des fermes d’élevage, en participant au comité scientifique de projets pilotés par les Instituts Techniques23 :

Suite à un constat d’une sous utilisation du potentiel fourrager que représente la prairie permanente et à l’effet de levier que des études sur la valorisation de cette ressource pourraient avoir sur la dimension environnementale et la biodiversité, l’UREP s’est engagée en collaboration avec l’URH-RAPA, dans une démarche volontariste d’une politique recherche-développement. Cela s’est traduit par l’élaboration d’un partenariat avec l’Institut de l’élevage, des organismes consulaires (19 Chambres d’agriculture régionales et départementales) des associations des filières (pôle fromager du Massif central), 8 lycées agricoles et une école d’ingénieur (VetAgroSup), 2 Parcs Naturels Régionaux et des organismes de recherche (INRA pour l’essentiel). La structuration concrète de cet engagement au côté du développement a débouché sur le montage d’un RMT Prairies (Porteur J.C. Moreau Institut de l’élevage), deux projets CASDAR, l’un à l’échelle nationale « Nouveaux regards sur les prairies permanentes françaises : enjeux et outils pour évaluer leurs valeurs agricoles et environnementales » (Porteur E. Pottier Institut de l’élevage) ; l’autre à l’échelle régionale « Production Fromagère AOC du Massif central : vers une meilleure utilisation et une valorisation des prairies en lien avec la qualité des produits » (Porteurs S.Hulin, Pôle Fromager et A.Farruggia, INRA-URH) et un projet financé par le Comité de Massif « Promouvoir une meilleure valorisation des prairies du Massif central par la formation des acteurs et le développement d’outils opérationnels : application aux territoires support des productions fromagères AOC » (Porteurs S.Hulin, Pôle Fromager et P.Carrère, INRA-UREP).

Diffusion de l’information et de la culture scientifique et technique. Nous contribuons à la diffusion d’une culture scientifique, notamment sur les aspects impacts du

Changement climatique, valeur d’usage et multifonctionnalité des prairies en participant à des salons professionnels (SIA, Sommet de l’élevage, Salon de l’herbe, Herbe de nos montagnes). Via l’animation conduite par la chargée de Communication du Centre, nous avons été invités à trois émissions radio de vulgarisation scientifique sur les thèmes du changement climatique et de la biodiversité. Plusieurs reportages télévisés (TF1, France 2, France 3 Auvergne et Languedoc Roussillon, M6 et TVAgri) ont été réalisés sur les dispositifs de Laqueuille et de l’Ecotron de Montpellier pour illustrer les études sur l’impact du changement climatique sur les écosystèmes terrestres.

Liste des publications et productions de l’UnitéACL : Articles dans des revues internationales ou nationales avec comité de lecture répertoriées par

l’AERES ou dans les bases de données internationales (ISI Web of Knowledge, Pub Med…). 1- Bloor J.M.G., Pichon P., Falcimagne R., Leadley P., and Soussana J.F. (2010) Effects of Warming, Summer Drought,

and CO_2 Enrichment on Aboveground Biomass Production, Flowering Phenology, and Community Structure in an Upland Grassland Ecosystem. Ecosystems, 13, 888-900. DOI 10.1007/s10021-010-9363-0

2- Gilmanov, T. G., Aires, L., Barcza, Z., Baron, V. S., Belelli, L., Beringer, J., Billesbach, D., Bonal, D., Bradford, J., Ceschia, E., Cook, D., Corradi, C., Frank, A., Gianelle, D., Gimeno, C., Gruenwald, T., Guo, H., Hanan, N., Haszpra, L., Heilman, J., Jacobs, A., Jones, M. B., Johnson, D. A., Kiely, G., Li, S., Magliulo, V., Moors, E., Nagy, Z., Nasyrov, M., Owernsby, C., Pinter, K., Pio, C., Reichstein, M., Sanz, M. J., Scott, R., Soussana, J. F., Stoy, P. C., Svejcar, T., Tuba, Z., and Zhou, G. (2010). Productivity, respiration, and light-response parameters of word grassland and agroecosystems derived from flux-tower measurements. Rangeland Ecol Manage 63, 16-39.

3- Niboyet, A., Barthes, L., Hungate, B. A., Le Roux, X., Bloor, J. M. G., Ambroise, A., Fontaine, S., Price, P. M., and Leadley, P. W. (2010). Responses of soil nitrogen cycling to the interactive effects of elevated CO 2 and inorganic N supply. Plant and Soil 327, 35-47.

4- Pilon R., Klumpp K., Carrère P. and Picon-Cochard C. (2010) Determination of Aboveground Net Primary Productivity and Plant Traits in Grasslands with Near-Infrared Reflectance Spectroscopy Ecosystems, 13, 851–859. DOI 10.1007/s10021-010-9359-9

23 CASDAR « bilan de gaz à effet de serre des exploitations agricoles » ; projet ACTA « impacts du changement climatique »



5- Pontes, L. d. S., Louault, F., Carrère, P., Maire, V., Andueza, D., and Soussana, J. F. (2010). The role of plant traits and their plasticity in the response of pasture grasses to nutrients and cutting frequency. Annals of Botany, 9 p.

6- Soussana, J. F., Tallec, T., and Blanfort, V. (2010). Mitigating the greenhouse gas balance of ruminant production systems through carbon sequestration in grasslands. Animal 4:3, 334-350.

7- Soussana, J. F., Graux, A. I., and Tubiello, F. N. (2010). Improving the use of modelling for projections of climate change impacts on crops and pastures. Journal of Experimental Botany, 1-12.

8- Beer, C., Ciais, P., Reichstein, M., Baldocchi, D., Law, B. E., Papale, D., Soussana, J. F., Ammann, C., Buchmann, N., Frank, D., Gianelle, D., Janssens, I. A., Knohl, A., Kostner, B., Moors, E., Roupsard, O., Verbeeck, H., Vesala, T., Williams, C. A., and Wohlfahrt, G. (2009). Temporal and among-site variability of inherent water use efficiency at the ecosystem level. Global Biogeochemical Cycles 23, 13 p.

9- Bloor, J. M. G., Niboyet, A., Leadley, P. W., and Barthes, L. (2009). CO2 and inorganic N supply modify competition for N between co-occuring grass plants, tree seedlings and soil microorganisms. Soil Biology & Biochemistry 41, 544-552.

10- Brut, A., Rüdiger, C., Lafont, S., Roujean, J. L., Calvet, J. C., Jarlan, L., Gibelin, A. L., Albergel, C., Le Moigne, P., Soussana, J. F., Klumpp, K., Guyon, D., Wigneron, J. P., and Ceschia, E. (2009). Modelling LAI at a regional scale with ISBA-A-gs: comparison with staellite -derived LAI over southwestern France. Biogeosciences 6, 1389-1404.

11- Gross, N., Bloor, J. M. G., Louault, F., and Maire, V. (2009). Effects of land-use change on productivity depend on small-scale plant species diversity. Basic and Applied Ecology 10, 687-696.

12- Klumpp, K., Fontaine, S., Attard, E., Le Roux, X., Gleixner, G., and Soussana, J. F. (2009). Grazing triggers soil carbon loss by altering plant roots and their control on soil microbial community. Journal of Ecology 97, 876-885.

13- Klumpp, K., and Soussana, J. F. (2009). Using functional traits to predict grassland ecosystem change: a mathematical test of the response-and-effect trait approach. Global Change Biology 15, 2921-2934.

14- Maire, V., Gross, N., Pontes, L. S., Picon-Cochard, C., and Soussana, J. F. (2009). Trade-off between root nitrogen acquisition and shoot nitrogen utilization across 13 ci-occuring pasture grass species. Functional Ecology 23, 668-679.

15- Picon-Cochard, C., Pilon, R., Revaillot, S., Jestin, M., and Dawson, L. (2009). Use of near-infrared reflectance spectroscopy to predict the percentage of dead versus living grass roots. Plant and Soil 317, 309-320.

16- Soussana, J. F., and Tallec, T. (2009). Can we understand and predict the regulation of biological N2 fixation in grassland ecosystems? Nutr Cycl Agroecosyst DOI 10.1007/s10705-009-9335-y, 17p.

17- Ainsworth, E. A., Beier, C., Calfapietra, C., Ceulemans, R., Durand-Tardif, M., Farquhar, G. D., Godbold, D. L., Hendrey, G. R., Hickler, T., Kaduk, J., Karnosky, D. F., Kimball, B. A., Korner, C., Koornneef, M., Lafarge, T., Leakey, A. D. B., Lewin, K. F., Long, S. P., Manderscheid, R., MCneil, D. L., Mies, T. A., Miglietta, F., Morgan, J. A., Nagy, J., Norby, R. J., Norton, R. M., Percy, K. E., Rogers, A., Soussana, J. F., Stitt, M., Weigel, H. J., and White, J. W. (2008). Next generation of elevated CO2 experiments with crops: a critical investment for feeding the future world. Plant, Cell and Environment 31, 1317-1324.

18- Attard, E., Degrange, V., Klumpp, K., Richaume, A., Soussana, J. F., and Le Roux, X. (2008). How do grassland management history and bacterial micro-localisation affect the response of bacterial community structure to changes in aboveground grazing regime? Soil Biology & Biochemistry 40, 1244-1252.

19- Bloor, J. M. G., Barthes, L., and Leadley, P. W. (2008). Effects of elevated CO2 and N on tree-grass interactions: an experimental test using Fraxinus excelsior and Dactylis glomerata. Functional Ecology 22, 537-546.

20- Bloor, J. M. G., Leadley, P. W., and Barthes, L. (2008). Responses of Fraxinus excelsior seedlings to grass-induced above- and below-ground competition. Plant Ecology 194, 293-304.

21- Fontaine, S., and Carrère, P. (2008). Why carbon storage is more stable in the deep stratum of the ground? Pourquoi le stockage du carbone est plus stable dans les couches profondes du sol ? . Biofutur 286, 54-56.

22- Gockede, M., Foken, T., Aubinet, M., Aurela, M., Banza, J., Bernhofer, C., Bonnefond, J. M., Brunet, Y., Carrara, A., Clement, R., Dellwik, E., Elbers, J., Eugster, W., Fuhrer, J., Granier, A., Grunwald, T., Heinesch, B., Janssens, I. A., Knohl, A., Koeble, R., Laurila, T., Longdoz, B., Manca, G., Marek, M., Markkanen, T., Mateus, J., Matteucci, G., Mauder, M., Migliavacca, M., Minerbi, S., Moncrieff, J., Montagnani, L., Moors, E., Ourcival, J. M., Papale, D., Pereira, J., Pilegaard, K., Pita, G., Rambal, S., Rebmann, C., Rodrigues, A., Rotenberg, E., Sanz, M. J., Sedlak, P., Seufert, G., Siebicke, L., Soussana, J. F., Valentini, R., Vesala, T., Verbeeck, H., and Yakir, D. (2008). Quality control of CarboEurope flux data - Part 1: Coupling footprint analyses with flux data quality assessment to evaluate sites in forest ecosystems. Biogeosciences 5, 433-450.

23- Le Roux, X., Poly, F., Currey, P., Commeaux, C., Hai, B., Nicol, G. W., Prosser, J. I., Schloter, M., Attard, E., and Klumpp, K. (2008). Effects of aboveground grazing on coupling among nitrifier activity, abundance and community structure. Isme Journal 2, 221-232.

24- Patra, A. K., Le Roux, X., Grayston, S. J., Loiseau, P., and Louault, F. (2008). Unraveling the effects of management regime and plant species on soil organic carbon and microbial phospholipid fatty acid profiles in grassland soils. Bioresource Technology 99, 3545-3551.

25- Schulze, E. D., Luyssaert, S., Ciais, P., Freibauer, A., Janssens, I. A., Soussana, J. F., Smith, P., Grace, J., Levin, I., Thiruchittampalam, B., Heimann, M., Dolman, A. J., Valentini, R., Bousquet, P., Peylin, P., Peters, W., Rodenbeck, C., Etiope, G., Vuichard, N., Wattenbach, M., Nabuurs, G. J., Poussi, Z., Nieschulze, J., and Gash, J. H. (2009). Importance of methane and nitrous oxide for Europe's terrestrial greenhouse-gas balance. Nature Geoscience 2, 842-850.

26- Smith, P., Nabuurs, G. J., Janssens, I. A., Reis, S., Marland, G., Soussana, J. F., Christensen, T. R., Heath, L., Apps, M., Alexeyev, V., Fang, J. Y., Gattuso, J. P., Guerschman, J. P., Huang, Y., Jobbagy, E., Murdiyarso, D., Ni, J., Nobre, A., Peng, C. H., Walcroft, A., Wang, S. Q., Pan, Y., and Zhou, G. S. (2008). Sectoral approaches to improve regional carbon budgets. Climatic Change 88, 209-249.

ACLN :Articles dans des revues avec comité de lecture non répertoriées dans des bases de données internationales.

27- Carrère, P., Pontes, L. d. S., Andueza, D., Louault, F., Rosseel, D., Taini, E., Pons, B., Toillon, S., and Soussana, J. F. (2010). Evolution de la valeur nutritive de graminées prairiales au cours de leur cycle de développement. Changes in the nutritive value of pasture grasses during their cycle of development. Fourrages 201, 27-35.



28- Graux, A. I., Soussana, J. F., Lardy, R., and Hill, D. (2009). Modélisation des interactions entre dynamique de la diversité végétale et impacts du changement climatique sur les prairies. Sciences (AFAS) N° spécial Changement Climatique et Biodiversité, 211-225.

29- Soussana, J. F., Tallec, T., and Blanfort, V. (2009). Mitigating the greenhouse gas balance of ruminant production systems through carbon sequestration in grasslands. Climate Change: Global Risks, Challenges and Decisions - IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 6, 9 p242048

30- Farruggia, A., Theau, J. P., Louault, F., and Dumont, B. (2008). Comparison of tools for the characterization of the flora in order to diagnose the effect of types of management on the vegetation dynamics of permanent pastures.Comparaison d'outils de caractérisation de la flore pour diagnostiquer l'effet des modes de gestion sur les dynamiques de végétation des prairies permanentes. Fourrages, 301-314.

31- Orth, D., Balay, C., Bonafos, A., Deleglise, C., and Loiseau, P. (2008). Proposition d'une démarche simple pour évaluer la diversité floristique d'une prairie permanente. Fourrages 194, 233-252.

32- Seguin, B., and Soussana, J. F. (2008). Emission de gaz à effet de serre et changement climatique : causes et conséquences observées pour l'agriculture et l'élevage. Courrier de l'Environnement de l'INRA 55, 79-91.

33- Soussana, J. F., Maire, V., Gross, N., Reinhold, T., Dähring, H., Pontes, L. S., Picon-Cochard, C., Fontaine, S., Pagès, L., and Wirth, C. (2008). Modelling the relathionships between the diversity and the functioning of pasture swards with a complex floristic composition. Modélisation des relations entre la diversité et le fonctionnement de couverts prairiaux à flore complexe. Fourrages 195, 259-274.

34- Sosinski Junior, E. E., Carrère, P., Louault, F., and Soussana, J. F. (2008). Development of a functional approach in a grassland vegetation sub-model. Acta Sci. Anim. Sci. 30, 145-153.

INV : Conférences données à l’invitation du Comité d’organisation dans un congrès national ou international.35- Farruggia, A., Manneville, V., Martin, B., Prache, S., Andueza, D., Dumont, B., and Carrère, P. (2010). Biodiversité

dans les prairies pratiques des éleveurs et bénéfices pour l'élevage. In "SIA : Salon International de l'Agriculture", pp. 11 p., Paris, France.

36- Fontaine, S. (2009). Microbial interactions control decomposition. In "ESF Exploratory Workshop", pp. 14 diapos, Innsbruck, Autriche.

37- Soussana, J. F. (2009). Carbon sequestration in grasslands. State of the art. In "International Dairy Federation Carbon Footprint workshop", pp. 44 p., Brussels.

38- Soussana, J. F. (2009). Modelling biodiversity-ecosystem functioning relationships in grasslands. In "Impact of community composition on ecosystem function in a changing environment. Centre for Population Biology", pp. 46 p., Silwood Park, UK.

39- Soussana, J. F. (2009). Modelling C sequestration in grasslands in the context of a full greenhouse gas inventory. In "Carbon sequestration workshop, FAO", pp. 8 p., Rome, Italy.

40- Soussana, J. F., Graux, A. I., and Tubiello, F. N. (2009). Use and misuse of modelling for projections of climate change impacts on crops and pastures. In "Society of Experimental Biology", pp. 49 p., Glasgow, .

41- Soussana, J. F., Klumpp, K., Lardy, R., Tallec, T., and members, a. C. g. a. w. a. (2009). Drivers of C sink activity in European grasslands inferred from flux measurements. In "International Symposium on Soil Organic Matter Dynamics : Land Use, Management and Global Change", pp. 19 p., Colorado Springs, USA.

42- Soussana, J. F., and Tallec, T. (2009). The regulation of N fluxes in legume based systems: from plant to ecosystem scale. In "Colloque Soil and Nutrient (G. LEMAIRE). Soil and Nutrient cycling in grassland ecosystems: implications for sustainable management", pp. 52 p., Lusignan, France.

43- Soussana, J. F., Volaire, F., and Le Dily, F. (2009). How will climate change affect pasture plant species and their reserves? In "Colloque INRA – UCBN. In "Les réserves végétales et leur importance agronomique et sylvicole"", pp. 65 p., Caen, France.

44- Farruggia, A., Theau, J. P., Louault, F., and Dumont, B. (2008). Comprendre l'effet des modalités de gestion sur les dynamiques de la flore des prairies permanentes. Applications aux prairies de moyenne montagne. In "Journées AFPF : Prairies multispécifiques. Valeur agronomique et environnementale", pp. 115-128. AFPF, Paris, France.

45- Fontaine, S., Aamor, A., Henault, C., Maron, P. A., Oudin, A., Revaillot, S., and Tardy, V. (2008). L'écologie microbienne des sols ou comment apprendre à gérer la banque de nutriments des sols pour une production stable et efficace. In "Ingenierie des écosysèmes. Colloque GAIE :(Groupe d'Applicationde l'Ingenierie des Ecosystèmes)", pp. 22 p (Invité), Paris, France.

46- Fontaine, S., Henault, A., Maron, C., Mary, P. A., Oudin, A., Revaillot, A., and Tardy, V. (2008). Soil respiration across scales: towards an integration of patterns and processes. In "Diurnal to century-scale controls on soil respiratory fluxes. Towards a new generation of integrated experimental and modelling approaches. Conference ESF (European Science Foundation)", pp. 10 p (Invité), Insbruck, Austria.

47- Fontaine, S., Henault, A., Maron, C., Mary, P. A., Oudin, A., Revaillot, A., and Tardy, V. (2008). Microbial interactions control décomposition. In "Diurnal to century-scale controls on soil respiratory fluxes. Towards a new generation of integrated experimental and modelling approaches. Conference ESF (European Science Foundation)", pp. 14 p (Invité), Insbruck, Austria.

48- Fontaine, S., Aamor, A., Henault, C., Maron, P. A., Oudin, A., Revaillot, S., and Tardy, V. (2008). The priming effect: a point of connection between microbial ecology, C cycling and plant functioning. In "Congrès annuel de la BES (British Ecological Society)", pp. 20 p (Invité), Londres.

49- Soussana, J. F. (2008). The role of the carbon cycle for the greenhouse gas balance of livestock production systems. In "Livestock and Global Climate Change Symposium", pp. 29 p., Hammamet, Tunisia.

50- Soussana, J. F., and Cellier, P. (2008). Agriculture Biologique et effet de serre. In "Agriculture Biologique et Changement Climatique", pp. 24 p., Clermont-Ferrand, France (ENITAC et pôle Massif-Central Agriculture Biologique).

51- Soussana, J. F., Maire, V., Gross, N., Reinhold, T., Dähring, H., Pontes, L. S., Picon-Cochard, C., Fontaine, S., Pagès, L., and Wirth, C. (2008). Modélisation du fonctionnement de couverts prairiaux à flore complexe. Premiers résultats du projet DISCOVER (ANR Biodiversité). In "Journées AFPF : Prairies multispécifiques. Valeur agronomique et environnementale", pp. 81-92. AFPF, Paris, France.



ACTI : Communications avec actes dans un congrès international. 52- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Poly, F., and Soussana, J. F. (2010). Effects of temperature, drought and elevated CO2

on N2O fluxes in an upland grassland ecosystem: interactions with plant and microbial community structure. In "5th NitroEurop General Assembly", pp. 15 p., Solothurn, Suisse.

53- Cantarel, A., Bloor, J., and Soussana, J. F. (2009). Impacts of climate change factors (temperature, drought, elevated CO2) on CO2, N2O and CH4 fluxes in an upland grassland. In "Climate Change Congress: Globas Risks, Challenges and Decisions" (I. C. S. E. a. E. Science, ed.), pp. 24.36 (2p.). University of Copenhague, Danemark, Copenhague, Danemark.

54- Cantarel, A. A. M., Bloor, J. M. G., and Soussana, J. F. (2009). Impacts of climate change factors (temperature, drought, elevated CO2) on CO2 and N2O fluxes in an upland grassland. In "Special Symposium "Climate Change: Global Risks, Challenges and Decisions"", pp. Poster, Copenhague, Danemark.

55- Graux, A. I., Soussana, J. F., Brisson, N., Hill, D., and Lardy, R. (2009). Modelling climate change impacts on grasslands and possible adaptations of liverstock systems. In "Climate Change Congress: Globas Risks, Challenges and Decisions" (I. C. S. E. a. E. Science, ed.), Vol. 6, pp. 242046 (3p.). University of Copenhague, Danemark, Copenhague, Danemark.

56- Picon-Cochard, C., Pilon, R., and Revaillot, S. (2009). Plasticity of grass root functional traits and root mass in response to cutting freguency and N fertilisation. In "Proceeding of the 7th ISRR (International Society of Root Research) Symposium, Root Research and Applications (RootRAP)", pp. 4 p., Vienne - Autriche.

57- Pilon, R., Picon-Cochard, C., Bloor, J., Cantarel, A., Revaillot-Saccomano, S., Pichon, P., Falcimagne, R., and Soussana, J. F. (2009). Impacts of climate change on root demography and soil respiration of a perennial grassland. In "Proceeding of the 7th ISRR (International Society of Root Research) Symposium, Root Research and Applications (RootRAP)", pp. 4 p., Vienne - Autriche.

58- Soussana, J. F. (2009). Adapting agriculture and managed ecosystems to climate change (ADAGE project). In "Climate Change Congress: Globas Risks, Challenges and Decisions" (I. C. S. E. a. E. Science, ed.), Vol. 6, pp. 242045 (2p.). University of Copenhague, Danemark, Copenhague, Danemark.

59- Soussana, J. F., Alessio, G. A., Durand, J. L., Baumont, R., Volaire, F., Roy, J., Lavorel, S., Le Roux, X., Viovy, N., Ruget, F., Duru, M., Jayet, P. A., Terray, L., and al., e. (2009). Vulnerability assessment of livestock and grasslands to climate change and extreme events (VALIDATE project). In "Climate Change Congress: Globas Risks, Challenges and Decisions" (I. C. S. E. a. E. Science, ed.), Vol. 6, pp. 24.39 (2 p.). University of Copenhague, Danemark, Copenhague, Danemark.

60- Soussana, J. F., Klumpp, K., and Tallec, T. (2009). Mitigating liverstock greenhouse gas balance through carbon sequestration in grasslands. In "Climate Change Congress: Globas Risks, Challenges and Decisions" (I. C. S. E. a. E. Science, ed.), Vol. 6, pp. 242045242048. University of Copenhague, Danemark, Copenhague, Danemark.

61- Soussana, J. F., Tubiello, F. N., and Graux, A. I. (2009). Use and misuse of modelling for projections of climate change impacts on crops and pastures. In "Annual Main Metting of the Society for Experimental Biology" (T. P. M. a. P. J. Walsh, ed.), Vol. 153A, pp. S223-S224. Elsevier, Glasgow, UK.

62- Theau, J. P., Piquet, M., Baumont, B., Chabalier, C., Delmas, B., Lacour, C., Hulin, S., Farruggia, A., and Carrère, P. (2009). Role of the between-plot plant functional diversity in uplands dairy farms. In "15th Meeting of the FAO-CIHEAM Mountain Pastures Network. Integrated research for the sustainability of mountain pastures", pp. 4 p., Les Diablerets - Switzerland.

63- Aufrère, J., Carrère, P., Dudilieu, M., and Baumont, R. (2008). Estimation of nutritive value of grasses from semi-natural grasslands, by biological, chemical and enzymatic methods. Grassland Science in Europe 13, 426-428.

64- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Deltroy, N., and Soussana, J. F. (2008). Effects of climate change on N2O and CH4 fluxes in an upland grassland in central France. Core site, Activity 2.4. . In "3rd NitroEurope General Assembly", pp. 11 p., Ghent, Belgique.

65- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Deltroy, N., and Soussana, J. F. (2008). Direct and indirect effects of climate change (temperature, drought, elevated CO2) on N2O and CH4 fuxes in an upland grassland. In "British Ecological Society, Annual Meeting", pp. 1 poster, London.

66- Cantarel, A., Drewer, J., Duretz, S., Gonzalez'Alonso, A., Ferrara, R. M., and San, C., A. (2008). Perspectives for the global N-cycle: Impact of future scenarios. In "European summer school: Integrating nitrogen research", pp. 18 p., Edinburgh, Ecosse.

67- Gross, N., Maire, V., Martin, R., and Soussana, J. F. (2008). Demonstrating the functional role of traits for plant performance: a mechanistic modeling approach. In "British Ecological Society. Annual Meeting", pp. 20 p., Londres, UK.

68- Klumpp, K., Bloor, J., Falcimagne, R., Deltroy, N., Bourdin, F., and Soussana, J. F. (2008). CH4 and N2O emission from cattle in a semi natural grassland. In "Conference on eddy covariance flux measurements of CH4 and N2O", pp. pp13, Hyytiälä, Finland.

69- Maire, V., Gross, N., and Soussana, J. F. (2008). Traits linked with nitrogen strategies of 13 co-occurring grass species in productive grasslands. In "British Ecological Society. Annual Meeting", pp. 29 p., Londres, UK.

ACTN : Communications avec actes dans un congrès national.70- Landrieaux, J., Seytre, L., Orth, D., Chabalier, C., Piquet, M., Carrère, P., and Farruggia, A. (2010). Vers une

typologie multifonctionnelle des prairies des systèmes de production agricole laitiers des AOP fromagères du Massif Central. In "1ères rencontres végétales du Massif Central : flore, végétation et habitats du Massif Central : actualités des connaissances et de la conservation", pp. 3, Le Puy (43).

71- Tallec, T. (2010). Cycles carbone et azote et changement climatique : rôle des élevages. In "RMT, élevages et environnement", pp. 56 p., Rennes, France.

72- Graux, A. I., Gaurut, M., Agabriel, J., Soussana, J. F., and Baumont, R. (2009). Modelling the impacts of climate change on suckling grass-based systems with the Pasture Simulation Model. In "7th International Workshop : Modelling Nutrient Digestion and Utilization in Farm Animals", pp. 10 p., Paris, France.

73- Soussana, J. F., and Cellier, P. (2008). Agriculture et effet de serre. In "In "Agriculture biologique et changement climatique". ENITAC et pôle Massif-Central Agriculture Biologique", pp. 7 p., Clermont-Ferrand, France.

74- Tallec, T. (2009). Changements climatiques et bilan de gaz à effet de serre des prairies d'élevages. In "Assemblée Générale de la Chambre d'Agriculture de Franche-Comté", pp. 75 p., Lons le Saunier, France.



75- Tallec, T., and Soussana, J. F. (2009). Gaz à effet de serre : pourquoi parle-t'on autant de l'élevage ? In "Sommet de l'Elevage", pp. 53 p., Cournon d'Auvergne, France.

76- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Deltroy, N., and Soussana, J. F. (2008). Effects of climate change on N2O and CH4 fluxes in an upland grassland in central France. In "Journée Ecologie Fonctionnelle", pp. Poster, La Grande Motte.

77- Cantarel, A., Soussana, J. F., and Bloor, J. M. G. (2008). Impacts du changement climatique sur les bilans de carbone et de gaz à effet de serre de la prairie permanente en lien avec la diversité fonctionnelle. In " Séminaire des doctorants INRA", pp. 18 p., Dinard, France.

78- Fiorelli, J. L., Drouet, J. L., Duretz, S., Gabrielle, B., Graux, A. I., Blanfort, V., Capitaine, M., Cellier, P., and Soussana, J. F. (2008). Evaluation of greenhouse gas emissions and design of mitigation options: a whole farm approach based on farm management data and mechanistic models. In "8th European International Farming Systems Association Symposium " (B. Dedieu, ed.), pp. 693-701. INRA SAD, Thiverval-Grignon (FRA), Clermont-Ferrand (FRA).

COM : Communications orales sans actes dans un congrès international ou national.79- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Deltroy, N., and Soussana, J. F. (2008). Effects of climate change on N2O and CH4 fluxes

in an upland grassland in central France. In "IIIe General assembly", pp. 1 poster, Ghent - Belgium.80- Soussana, J. F. (2009). Adaptation aux changements climatiques. In "Séminaire DG-CD-PC - ADAGE - Sous atelier B :

approche matriciel", pp. 33 diapos, Lyon, France.81- Soussana, J. F. (2009). Prairies, séquestration du carbone et effet de serre. In "Séminaire Franco-Britannique, MAP",

pp. 6 p, Paris, France.82- Soussana, J. F. (2008). Impacts sur l'effet de serre de l'élevage herbager. Quel rôle des prairies ? In "Présentation

au CGAAER, MAP ", pp. 35 p., Paris, F.83- Soussana, J. F. (2008). La réalité du changement climatique et le rôle des gaz à effet de serre. In "Sommet de

l'Elevage (Salon agricole national)", pp. 24 p., Cournon, France.84- Soussana, J. F. (2008). La terre chauffe ! Scenarii des conséquences. In "Les Mercredis de la Science. Pôle de

physique, Université Blaise Pascal", pp. 23 p., Clermont-Ferrand, France.

AFF : Communications par affiche dans un congrès international ou national.85- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., and Soussana, J. F. (2010). Impact du changement climatique sur la production et la

biodiversité aérienne d'un écosystème prairial de moyenne montagne. In "EcoVeg 6", pp. poster, Rouen, 76.86- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., and Soussana, J. F. (2010). Impact du changement climatique sur la production et la

biodiversité aérienne d'un écosystème prairial de moyenne montagne. In "1ères rencontres végétales du Massif Central : flore, végétation et habitats du Massif Central : actualités des connaissances et de la conservation", pp. Poster, Le Puy (43).

87- Picon-Cochard, C., Pilon, R., Revaillot, S., and Bardel, D. (2009). Methods comparison to assess root mortality in grass species. In "7th ISRR Symposium, Root Research and Applications (RootRAP)", pp. Poster, Vienne, Autriche.

88- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Deltroy, N., and Soussana, J. F. (2008). Direct and indirect effects of climate change (temperature, drought, elevated CO2) on N2O and CH4 fuxes in an upland grassland. In "British Ecological Society, Annual Meeting", pp. 1 poster, London.

89- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Deltroy, N., and Soussana, J. F. (2008). Effects of climate change on N2O and CH4 fluxes in an upland grassland in central France. In "IIIe General assembly", pp. 1 poster, Ghent - Belgium.

90- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Deltroy, N., and Soussana, J. F. (2008). Effects of climate change on N2O and CH4 fluxes in an upland grassland in central France. pp. Poster, Journée de l'Ecole Doctorale de Clermont-Ferrand, France.

91- Cantarel, A., Bloor, J. M. G., Deltroy, N., and Soussana, J. F. (2008). Effects of climate change on N2O and CH4 fluxes in an upland grassland in central France. In "IIIe General assembly", pp. 1 poster, Ghent - Belgium.

92- Farruggia, A., Dumont, B., Jouven, M., Baumont, R., and Loiseau, P. (2008). Specific and functional diversity of vegetation in three beef cattle farms of the French Massif Central. In "22ème General Meeting of the European Grassland Federation. Biodiversity and Annimal Feed. Future challenges for grassland production. Grassland Science in Europe" (T. G. A. Hopkings, J. Bertilsson, G.W.M. Dalin, N. Nilsdotter-Linde, E. Spörndly., ed.), Vol. 13, pp. Poster. Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala (SWE), Uppsala (SWE).

93- Ginane, C., Dumont, B., Farruggia, A., Lanore, L., and Carrère, P. (2008). The potential cost of discrimination in diet selection by grazing herbivores. In "XXI International Grassland Congress. VIII International Rangeland CongressMultifonctional grasslands in a changing world" (O. c. o. I. I. Conference, ed.), Vol. 1, pp. 451. Guangdong people’s publishing house. Grasslands / Rangelands Ressources and Ecology, Huhhot, China.

94- Hulin, S., Farruggia, A., Baumont, B., Chabalier, C., Delmas, B., Fregeac, M., Garel, J. P., Malpel, L., Baumont, R., Martin, B., Orth, D., and Carrère, P. (2008). Prairie AOC : Un programme intégré de recherche-développement pour une meilleure valorisation des prairies dans le cadre de la production fromagère AOC du Massif central. In "Journées AFPF : Prairies multispécifiques. Valeur agronomique et environnementale", pp. 202-205. AFPF, Paris, France.

95- Pilon, R., Balandier, P., Picon-Cochard, C., Revaillot-Saccomano, S., Falcimagne, R., and Soussana, J. F. (2008). Impacts du changement climatique et de la diversité végétale souterraine sur la démographie racinaire et la respiration du sol d'une prairie permanente. In "Xème journées d'Ecologie Fonctionnelle", pp. Poster, La Grande Motte.

96- Pottier, E., Plantureux, S., Baumont, R., Farruggia, A., Theau, J. P., Farriè, J. P., and Carrère, P. (2008). Les prairies permanentes françaises au cœur d’enjeux agricoles et environnementaux : de nouveaux outils pour une nouvelle approche de leur gestion pp 206. In "Journées AFPF : Prairies multispécifiques. Valeur agronomique et environnementale", pp. 206. AFPF, Paris, France.

OS : Ouvrages scientifiques (ou chapitres de ces ouvrages).



97- Durand, J.L., Bernard F., Lardy R., Graux I. (2010). Changement climatique et prairie : l’essentiel des impacts. In Livre vert du projet CLIMATOR (2007-2010) – Ed.N.Brisson et F.Levrault - pp 181-190.

98- Reichstein, M., Agren, G., and Fontaine, S. (2009). Is there a theoretical limit to soil carbon storage in old-growth forests? A model analysis with contrasting approaches. In "Old-growth forests" (C. W. e. a. (eds.), ed.), Vol. DOI: 10.1007/978-3-540-92706-8_12, pp. 16 p. Spring-Verlag, Berlin Heidelberg.

99- Soussana, J. F. (2009). Os dsafios da clência das pastagens européias sao relevantes para os Campo Sulinos?Are challenges for grassland science in Europe relevant for the biome "Campos" ? In "Campos sulinos conservaçao e uso sustentavel da biodiversidade" (S. C. M. V. de Pattra Pillar, Z.M. de Souza Castilhos, A.V.A. Jacques, ed.), pp. 331-344, Brasil/DF.

100- Blanfort, V., Lecomte, P., Choisis, J. P., d'Aquino, P., and Gerbaud, S. (2008). Construction et transfert d'outils d'aide à la décision pour la gestion du pâturage en contexte tropical : La Réunion et la Nouvelle-Calédonie. In "Les Cahiers d'Orphée", Vol. 1, pp. 301-313.

101- Dedieu, B., Louault, F., Tournadre, H., and Benoit, M. (2008). Réponse de systèmes d'élevage innovants à la variabilité climatique : une expérimentation en production extensive ovin viande intégrant des préoccupations environnementales. In "L'élevage en mouvement . Flexibilité et adaptation des exploitations d'herbivores" (QUAE, ed.), pp. 161-178. B. Dedieu, B. Leclerc, C.H. moulin, M. Tichit, Chia (Eds), Versailles (FRA).

102- Garnier, E., Cruz, P., Lavorel, S., Louault, F., Navas, M. L., Ansquer, P., Quétier, F., Thébaud, A., Theau, J. P., and Soussana, J. F. (2008 ). Conséquences de la déprise agricole sur la végétation : vers une approche fonctionnelle. In "Outil pour la gestion des prairies naturelles" (P. Cruz, C. Jouany and J. P. T. (Eds), eds.), pp. 127-150. INRA - AGIR, les Cahiers d'Orphée.

103- Pontes, L. d. S., Loiseau, P., Carrère, P., Louault, F., and Soussana, J. F. (2008). Effets des facteurs de gestion sur la production de treize espèces natives de graminées prairiales. In "Outil pour la gestion des prairies naturelles" (P. Cruz, C. Jouany and J. P. T. (Eds), eds.), pp. 367-377. INRA - AGIR, les Cahiers d'Orphée.

104- Soussana, J. F. (2008). Towards a full accounting of the greenhouse gas balance of European Grasslands. (R. V. a. A. F. H. Dolman, Editors, ed.), Vol. Chapter 13, pp. 263-283. Ecological Series, Springer.

OV : Ouvrages de vulgarisation (ou chapitres de ces ouvrages). 105- Beaumont, R., Carrère, P., Ginane, C., Louault, F., Prache, S., and Dumont, B. (2009). Interaction

herbivores/plantes : conséquences sur la dynamique de la végétation en prairie. In "L'environnement : un pôle de compétences en Auvergne. Recherche - Formation - Valorisation - Sensibilisation" (A. U. d. A. C.-é. P. Carrère, ed.), pp. 121-134. Revue d'Auvergne. Les presses d'Albédia Imprimeurs., Aurillac, Cantal.

106- Carrère, P. (2009). Introduction volet sensibilisation. In "L'environnement : un pôle de compétences en Auvergne. Recherche - Formation - Valorisation - Sensibilisation" (A. U. d. A. C.-.-é. P. Carrère, ed.), pp. 391-392. Revue d'Auvergne. Les presses d'Albédia Imprimeurs., Aurillac, Cantal.

107- Soussana, J. F., Graux, A. I., Cantarel, A., Pilon, R., Bloor, J., and Picon-Cochard, C. (2009). Impacts prévisibles du changement climatique à l'échelle régionale : exemple des prairies et de l'élevage herbager. In "L'environnement : un pôle de compétences en Auvergne. Recherche - Formation - Valorisation - Sensibilisation" (A. U. d. A. C.-.-é. P. Carrère, ed.), pp. 135-149. Revue d'Auvergne. Les presses d'Albédia Imprimeurs., Aurillac, Cantal.

AP : Autres productions :108- Martin, R. (2010). "Conception d'une interface pour le modèle PASIM." INRA - UREP Clermont-Ferrand :

Responsable : R. MartinISIMA Clermont-Ferrand : Responsable : C. Force, Clermont-Ferrand.

109- Martin, R. (2010). "Evolution d'une base de données et réalisation de son interface utilisateur." INRA - UREP Clermont-Ferrand : Responsable : R. MartinISIMA Clermont-Ferrand : Responsable : C. Mazel, Clermont-Ferrand.

110- Martin, R. (2010). "Intégration de l'eau dans un modèle de simulation de la croissance de plantes en communauté dans un écosystème prairial." INRA - UREP Clermont-Ferrand : Responsable : R. MartinISIMA Clermont-Ferrand : Responsable : B. Bachelet, Clermont-Ferrand.

111- Soussana, J. F. (2009). "Adaptation au changement climatique." 2 sénateurs, Clermont-Ferrand, Theix, France.112- Soussana, J. F., and experts), A. c. m. (2009). "Adapting agriculture and managed ecosystems to climate change

(ADAGE project)."113- Soussana, J. F. (2009). ADAGE - ADaptation de l'Agriculture et des Ecosystèmes anthropisés au changement

climatique. pp. Présentation du Projet ARP - ADAGE au Conseil d'Administration de l'INRA, Nouzilly, France.114- Soussana, J. F., and experts), M. A. (2009). Atelier de Réflexion Prospective "ADaptation de l'AGriculture et des

Ecosystèmes anthropisés au changement climatique" pp. Assemblée générale de lancement du projet ADAGE, Paris, France.

115- Blanfort, V., Richard, D., and Soussana, J. F. (2008). "Analyse des flux de GES dans des zones d'élevage en lien avec le milieu forestier guyanais."

116- Picon-Cochard, C. (2008). Filière animale : L'herbe, la vache et ses produits. pp. Salon International de l'Agriculture, Paris, France.

117- Soussana, J. F., and Toillon, S. (2008). Site WEB du projet ANR Atelier de réflexion prospective ADAGE. pp. www.clermont.inra.fr/ADAGE.

118- Soussana, J. F. and Toillon, S. (2008). Site WEB du projet ANR VMCS VALIDATE. pp. www.clermont.inra.fr/VALIDATE.

119- Soussana, J. F. (2008). "Diversité biologique et fonctionnement des écosystèmes. Interpréter et évaluer des expériences clés en prairies grâce à la modélisation mécaniste (DISCOVER)." IFB et l'Agence Nationale de la Recherche ANR.



Annexe 1 : Synthèse des productions scientifiques entre le 01-01-2006 et le 31-12 2007

ACL : Articles dans des revues internationales ou nationales avec comité de lecture répertoriées par l’AERES ou dans les bases de données internationales (ISI Web of Knowledge, Pub Med…). Allard, V., Robin, C., Newton, P. C. D., Lieffering, M., and Soussana, J. F. (2006). Short and long-term effects of elevated

CO2 on Lolium perenne rhizodeposition and its consequences on soil organic matter turnover and plant N yield. Soil Biology and Biochemistry 38, 1178-1187.

Carter, M. S., Klumpp, K., and Le Roux, X. (2006). Lack of increased availability of root-derived C may explain the low N2O emission from low N-urine patches. Nutrient Cycling in Agroecosystems 75, 91-100.

Jouven, M., Carrère, P., and Baumont, R. (2006). Model predicting dynamics of biomass, structure and digestibility of herbage in managed permanent pastures. 1. Model description. Grass and Forage Science 61, 112-124.

Jouven, M., Carrère, P., and Baumont, R. (2006). Model predicting dynamics of biomass, structure and digestibility of herbage in managed permanent. pastures. 2. Model evaluation. Grass and Forage Science 61, 125-133.

Lafarge, M. (2006). Reproductive tillers in cut fall fescue swards: diffrences according to sward age and fertilizer nitrogen application, and relationships with the local dynamics of the sward. Grass and Forage Science 61, 182-191.

Patra, A. K., Abbadie, L., Clays-Josserand, A., Degrange, V., Grayston, S. J., Guillaumaud, N., Loiseau, P., Louault, F., Mahmood, S., Nazaret, S., Philippot, L., Poly, F., Prosser, J. I., and Le Roux, X. (2006). Effects of management regime and plant species on the enzyme activity and genetic structure of N-fixing, denitrifying and nitrifying bacterial communities in grassland soils. Environmental Microbiology 8, 1005-1016.

Picon-Cochard, C., Coll, L., and Balandier, P. (2006). The role of below-ground competition during early stages of secondary succession: the case of 3-year-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) seedlings in an abandoned grassland. Oecologia 148, 373-383.

Roumet, C., Picon-Cochard, C., Dawson, L. A., Joffre, R., Mayes, R., Blanchard, A., and Brewer, M. J. (2006). Quantifying species composition in root mixtures using two methods: near-infrared reflectance spectroscopy and plant wax markers. New Phytologist 170, 631-638.

Allard, V., Soussana, J. F., Falcimagne, R., Berbigier, P., Bonnefond, J. M., Ceschia, E., D'hour, P., Hénault, C., Laville, P., Martin, C., and Pinarès-Patino, C. (2007). The role of grazing management for the net biome productivity and greenhouse gas budget (CO2, N2O and CH4) of semi-natural grassland. Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 47-58.

Ambus, P., Petersen, S. O., and Soussana, J. F. (2007). Short term carbon and nitrogen cycling in urine patches assessed by combined carbon-13 and nitrogen-15 labelling. Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 84-92.

Barot, S., Blouin, M., Fontaine, S., Jouquet, P., Lata, J. C., and Mathieu, J. (2007). A tale of four stories: soil ecology, theory, evolution and the publication system. PLoS ONE e1248, 1-6.

Calanca, P., Vuichard, N., Campbell, C., Viovy, N., Cozic, A., Fuhrer. J ., and Soussana, J. F. (2007). Simulating the fluxes of CO2 and N2O in European grasslands with the Pasture Simulation Model (PaSim). Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 164-174.

Fléchard, C. R., Ambus, P., Skiba, U., Rees, R. M., Hensen, A., van Amstel, A., van den Pol-van Dasselaar, A., Soussana, J. F., Jones, M., Clifton-Brown, J., Raschi, A., Horvath, L., Neftel, A., Jocher, M., Ammann, C., Leifeld, J., Fuhrer, J., Calanca, P., Thalman, E., Pilegaard, K., Di Marco, C., Campbell, C., Nemitz, E., Hargreaves, K. J., Levy, P. E., Ball, B. C., Jones, S. K., van de Bulk, W. C. M., Groot, T., Blom, M., Domingues, R., Kasper, G., Allard, V., Ceschia, E., Cellier, P., Laville, P., Henault, C., Bizouard, F., Abdalla, M., Williams, M., Baronti, S., Berreti, F., and Grosz, B. (2007). Effects of climate and management intensity on nitrous oxide emissions in grassland systems across Europe Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 135-152.

Fontaine, S., Barot, S., Barré, P., Bdioui, N., Mary, B., and Rumpel, C. (2007). Stability of organic carbon in deep soil layers controlled by fresh carbon supply. Nature 450, 277-281.

Gilmanov, T., Soussana, J. F., and al. (2007). Partitioning European grassland net ecosystem CO2 exchange into gross primary productivity and ecosystem respiration using light response function analysis. Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 93-120.

Gottschalk, P., Wattenbach, M., Neftel, A., Fuhrer, J., Jones, M., Lanigan, G., Davis, P., Campbell, C., Soussana, J. F., and Smith, P. (2007). The role of measurement uncertainties for the simulation of grassland net ecosystem exchange (NEE) in Europe. Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 175-185.

Howden, S. M., Soussana, J. F., Tubiello, F. N., Chhetri, N., Dunlop, M., and Meinke, H. (2007). Adapting agriculture to climate change. PNAS, 1-6.

Klumpp, K., Soussana, J. F., and Falcimagne, R. (2007). Effects of past and current disturbance on carbon cycling in grassland mesocosms. Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 59-73.

Klumpp, K., Soussana, J. F., and Falcimagne, R. (2007). Long-term steady state 13C labelling to investigate soil carbon turnover in grasslands. Biogeosciences 4, 385-394.

Patra, A. K., Le Roux, X., Abbadie, L., Clays-Josserand, A., Poly, F., Loiseau, P., and Louault, F. (2007). Effects of microbial activity and nitrogen mineralization on free-living Nitrogen fixation in permanent grassland soil. Journal Agronomy & Crop Science 193, 153-156.

Pontes, L. D. S., Soussana, J. F., Louault, F., Andueza, D., and Carrère, P. (2007). Leaf traits affect the above-ground productivity and quality of pasture grasses. Functional Ecology 21, 844-853.

Pontes L da S, Carrère P, Andueza D, Louault F, Soussana JF. (2007). Seasonal productivity and nutritive value of native temperate grasses. Responses to cuting frequency and N supply. Grass and Forage Science 62: 485-496.

Reichstein, M., Ciais, P., Papale, D., Valentini, R., Running, S., Viovy, N., Cramer, W., Granier, A., Ogee, J., Allard, V., Aubinet, M., Bernhofer, C., Buchmann, N., Carrara, A., Grunwald, T., Heimann, M., Heinesch, B., Knohl, A., Kutsch, W., Loustau, D., Manca, G., Matteucci, G., Miglietta, F., Ourcival, J. M., Pilegaard, K., Pumpanen, J., Rambal, S., Schaphoff, S., Seufert, G., Soussana, J. F., Sanz, M. J., Vesala, T., and Zhao, M. (2007). Reduction of ecosystem productivity and respiration during the European summer 2003 climate anomaly: a joint flux tower, remote sensing and modelling analysis. Global Change Biology 13, 634-651.

Seguin, B., Arrouays, D., Balesdent, J., Soussana, J. F., Bondeau, A., Smith, P., Zaehle, S., Noblet de, N., and Viovy, N. (2007). Moderating the impact of agriculture on climate. Agricultural and Forest Meteorology 142, 278-287.



Soussana, J. F., Allard, V., Pilegaard, K., Ambus, C., Campbell, C., Ceschia, E., Clifton-Brown, J., Czobel, S., Domingues, R., Flechard, C., Fuhrer, J., Hensen, A., Horvath, L., Jones, M., Kasper, G., Martin, C., Nagy, Z., Neftel, A., Raschi, A., Baronti, S., Rees, R. M., Skiba, U., Stefani, P., Manca, G., Sutton, M., Tuba, Z., and Valentini, R. (2007). Full accounting of the greenhouse gas (CO2, N2O, CH4) budget of nine European grassland sites Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 121-134.

Soussana, J. F., and Luscher, A. (2007). Temperate grasslands and global atmospheric change: a review. Grass and Forage Science 62, 127-134.

Soussana, J. F., Fuhrer, J., Jones, M., and van Amstel, A. (2007). Preface - The greenhouse gas balance of grasslands in Europe. Agriculture, Ecosystems and Environment 121, 1-4.

Tubiello, F., Soussana, J. F., Howden, S. M., and Easterling, W. (2007). Crop and pasture response to climate change. PNAS, 1-5.

Vuichard, N., Ciais, P., Viovy, N., Calanca, P., and Soussana, J. F. (2007). Estimating the greenhouse gas fluxes of European grasslands with a process-based model: 2. Simulations at the continental level. Global Biogeochemical Cycles 21 GB1005, doi:10.1029/2005GB002612, 13p.

Vuichard, N., Soussana, J. F., Viovy, N., Calanca, P., Clifton-Brown, J., and Ciais, P. (2007). Estimating the greenhouse gas fluxes of European grasslands with a process-based model: 1. Model evaluation from in situ measurements. Global Biogeochemical Cycles 21 GB1004, doi:10.1029/2005GB002611., 14p.

ACLN : Articles dans des revues avec comité de lecture non répertoriées dans des bases de données internationales.Seguin, B., and Soussana, J. F. (2006). Impacts sur les écosystèmes terrestres. Biofutur 25, 32-36.Seguin, B., and Soussana, J. F. (2006). Le réchauffement climatique (prédictions futures et observations récentes)

en lien avec les émissions de GES. Fourrages 186, 139-154.Soussana, J. F., Laville, P., Hénault, C., Allard, V., Fiorelli, J. L., and Cellier, P. (2006). Bilans de gaz à effet de

serre en prairies et cultures : méthodologies et résultats Fourrages 186, 193-204.Soussana, J. F. (2006). Consommation d'énergie et gaz à effet de serre : Quelles perspectives à l’échelle d’une

exploitation d'élevage ? Fourrages 187, 357-368.Jouven, M., Loiseau, P., Orth, D., Farruggia, A., and Baumont, R. (2007). Estimer la diversité floristique des

prairies des exploitations herbagères avec un modèle de simulation couplé à un indicateur "Note de biodiversité". Fourrages 191, 359-376.

ACTN : Communications avec actes dans un congrès national.Dumont, B., Prache, S., Carrère, P., and Boissy, A. (2007). How do sheep exploit pastures? An overview of their

grazing behaviour from homogeneous swards to complex grasslands. Options Mediterranéennes 74, 317-328.

AFF : 30 Communications par affiche dans un congrès international ou national.

OS : Ouvrages scientifiques (ou chapitres de ces ouvrages). Bancal, M. O., Ney, B., and Soussana, J. F. (2006). La parcelle, lieu d’interactions entre différentes populations. In

"L’Agronomie aujourdhui" (T. Doré, M. Le Bail, P. Martin, B. Ney and c. J. Roger-Estrade, eds.), pp. 137-150. Editions Quae, Versailles, France.

Barbault, R., Soussana, J. F., Drege, P. O., Duchène, P., Palasi, J. P., and Toulouse, E. (2006). Table ronde sur les effets du changement climatique sur le milieu naturel, la biodiversité, l'agricutlure et la forêt. In "Changement climatique : le défi majeur" (J.Y. Le Déaut and N. Kosciusko-Morizet, eds.), Vol. 3021, pp. 73-83. La Boutique de l'Assemblée, Paris, France.

Dupouey, J. L., Arrouays, D., Balesdent, J., Gabrielle, B., Gosse, G., Pignard, F., Seguin, B., and Soussana, J. F. (2006). Rôle de l’agriculture et des forêts dans l’effet de serre (P. C. Coord, ed.), Vol. Chimie Verte, pp. 446-486. Lavoisier.

Farineau, J., Morot-Gaudry, J. F., Soussana, J. F., Daudet, F. A., and Le Roux, X. (2006). L’assimilation nette du dioxyde de carbone à l’échelle du couvert végétal. Vol. La Photosynthèse. Processus physiques, moléculaires et physiologiques, pp. 337-344. Editions Quae, Versailles.

Newton, P. C. D., Allard, V., Carran, R. A., and Lieffering, M. (2006). Impacts of elevated CO2 on a Grassland Grazed by Sheep: the New Zealand FACE Experiment. In "Managed Ecosystems and CO2" (J. Nösberger, S. P. Long, G. R. Hendrey, M. Stitt, R. J. Norby and H. Blum, eds.), pp. 157-172. Sringer.

Soussana, J. F., and Program (2006). "Emerging Challenges: Crop Production in a Changing Climate."Soussana, J. F., and col. (2006). Tour d'horizon d'un environnement en pleine mutation. In "GEO Year Book 2006"

(PNUE, ed.), pp. 84p.Soussana, J. F., and Duru, M. (2007). Grassland science in Europe facing new challenges: biodiversity and global

environmental change. CAB Reviews: Perspectives in Agriculture, Veterinary Science, Nutrition and Natural Resources 272, 11p.



Annexe 2 : Organisation structurelle et fonctionnelle de l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UR874)

ORGANIGRAMME UREP (INRA-UR 874)Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial

Au 30 juin 2010

Directeur : Pascal CARRERETél. Secrétariat : 04 73 62 44 27 - Fax Secrétariat : 04 73 62 44 57 - Email : [email protected]

Scientifiques :SOUSSANA Jean-François (DR1)BELLOCCHI Gianni (Package scientifique)FONTAINE Sébastien (CR1)LAFARGE Michel (CR1)PICON-COCHARD Catherine (CR1)BLOOR Juliette (CR2)

Ingénieurs de rechercheCARRERE Pascal (IR1)LOUAULT Frédérique (IR1)KLUMPP Katja (IR2)(80%)MARTIN Raphaël (IR2)Instrumentation Scientifique et Installations Expérimentales :FALCIMAGNE Robert (IE1)Laboratoire commun :OLLIER Jean-Luc (IE2)

Non-Titulaires :AUGUSTI Angela (Post-Doc)MAIRE Vincent (Post-Doc)TALLEC Tiphaine (Post-doc)

CANTAREL Amélie (Doctorante)PILON Rémi (Doctorant)SHAHZAD Tanvir (Doctorant)TARDIF Antoine (Doctorant)ZWICKE Marine (Doctorante)

GAURUT Michaël (IR CDD, modélisation)LARDY Romain (IR CDD modélisation)THIERY Lionel (IE CDD)

PIQUET Mathilde (Apprentissage Ingénieur)CHEVALLIER Fanette (MOO)

Secrétariat, DocumentationLAGEYRE Yvonick (AI) (90%)Gestion :OUDIN Annick (TR)Informatique :TOILLON Sylvie (TR)Equipe technique expérimentation :BOSIO Isabelle (TR) (80%)(Congé parental)DARSONVILLE Olivier (TR)PICHON Patrick (TR) (50%)PONS Bernard (TR) (80%)REVAILLOT-SACCOMANO Sandrine (TR) (80%)VALLEE Jean-Marie (TR) (80%)GUILLOT Vincent (AT)

SALCEDO Alexandre (PACTE-AT)


mailto:[email protected]


Services CommunsAdministration gestion

I nstallation expérimentale

UMR-PI AF

Département EFPA

CT1 & CT2

Sites Prairies SOERE-ACBB

Comité pilotage local

URH

RAPA I .E.

Comité scientifi que nat ional ACBB.

U.E. Monts D’Auvergne

Prog. Herbe - animal

Université Clermont I et I I LI MOS

Prog. Changement Climatique - GES

Prog. Diversité fonctionnelle

INRA-National

Centre - SDAR

Collaboration / partenariat

Lien fonctionnel / organisationnel

Lien scientifi queHiérarchique

HiérarchiqueCollaboration / partenariat

Organigramme fonctionnel UREP au 1/02/2010

VetAgroSup

Cycles MO sol

Th1

Th2 Th3

Activité recherche

DI MA

Autres Unités INRA partenaires

laboratoire



Annexe 3 : Présentation du site prairie permanente SOERE ACBB. Site « prairies permanentes » du Systèmes d'Observations et d'Expérimentation sur le long terme, pour la Recherche en Environnement « Agro-écosystèmes, Cycles Biogéochimiques et Biodiversité ».

Le site prairie permanente du SOERE ACBB est un dispositif expérimental de grande ampleur, installé sur une surface de prairie permanente de 3 ha sur le site de Theix depuis 2005 et de 7 ha sur le site de Laqueuille depuis 2002. Son objectif est d’analyser sur le long terme les effets de la gestion sur les propriétés des écosystèmes et les conséquences environnementales. Sur le site de Theix, dans des parcelles de 400 à 2200m², sont comparés avec quatre répétitions pour chacun des sept traitements, les effets du mode de pâturage (exploitation à fort chargement par des bovins ou à faible chargement par des bovins ou des ovins et témoins non utilisés) et les effets des fertilisations minérales sur des parcelles conduites en fauche (avec restitutions minérales NPK ou PK ou sans restitution). Le dispositif de Laqueuille répète deux des traitements de pâturage bovin (taux d’utilisation fort ou faible) dans 2 parcelles de 2.8 et 3.6 ha hectares, avec une fertilisation NPK dans le cas du traitement fort chargement animal.

Ces sites sont appareillés pour l’enregistrement en continu des paramètres météorologiques et les caractéristiques de température et d’humidité du sol (thermocouples et sondes d’humidité de type TDR ou diélectriques à deux profondeurs dans toutes les parcelles). Des bougies poreuses positionnées à deux profondeurs permettent de recueillir périodiquement la solution du sol. Les 2 parcelles du site de Laqueuille disposent en plus des équipements pour la mesure en continu par la méthode des fluctuations turbulentes des échanges avec l’atmosphère de flux d’énergie, de vapeur d’eau et de CO2 depuis 2002, et des flux de CH4 depuis 2008 en gestion intensive uniquement. Le site est équipé depuis 2008 de chambres automatiques pour la mesure des émissions de N2O dans les 2 parcelles.

Durant la période, l’instrumentation a été complétée : bougies poreuses sur les parcelles fauchées du site de Theix, analyseur CH4, chambres automatiques N2O, caméra, transmission en temps réel des données météorologiques et d’images en plus des flux de Laqueuille vers la base de données gérée par le projet européen IMECC. Pour ce faire, nous avons installé des liaisons radio, et renouvellé 3 PC-micro ordinateurs avec installation d’internet haut débit. Le renouvellement partiel des équipements est programmé dans le cadre des programmes IMECC et ICOS, suite à la qualification du site de Laqueuille comme super-site dans le dispositif européen.

Le protocole du SOERE comprend des mesures de base réalisées à intervalles réguliers. Outre les variables d’environnement (météorologie, température et humidité du sol), sont mesurées la productivité et la qualité des biomasses (cage de végétation), les variables d’état du couvert végétal (composition botanique tous les ans, biomasses saisonnières), les variables d’état du sol (caractéristiques physico-chimiques, matières organiques), ainsi que la composition de la solution du sol (C, N, bi-mensuel). Les caractérisations des communautés microbiennes et lombriciennes sont réalisées dans le cadre de collaborations. Sont conservés en collection les échantillons de sol et de biomasse.

Ce dispositif est localement sous la responsabilité scientifique de l’UREP qui assure la réalisation des suivis de base. Il mobilise des moyens de l’URH et de l’UEMA pour la gestion des sites (animaux, surfaces), donnant lieu à des coûts expérimentaux supportés par l’UREP. Le site est suivant les principes du SOERE à la disposition de toute équipe scientifique intéressée, sous réserve de l’accord du CS du SOERE. Le dispositif contribue à la base de données du SOERE ACBB en cours de construction avec les sites de Lusignan et de Mons. D’ores et déjà les données de flux (CO2, H2O, N2O, CH4) et météorologiques contribuent aux bases de données internationales (notamment FLUXNET et CarboEuropIP).

Le dispositif SOERE a servi de support au cours de la période à plusieurs projets scientifiques européens et nationaux : projets Européens FP6 et FP7 (‘CarboEurope IP’, ‘NitroEurope IP’, ‘IMECC’, ‘Carbo-Extreme’,’ GHG Europe’) sur les cycles C et N ; projet ECCO PNBC ‘BIOMOS’ sur les mécanismes de stockage de carbone dans le sol ; projets ANR DISCOVER et ECOGER DIVHERBE sur le rôle de la biodiversité pour le fonctionnement de l’écosystème prairial.



A l’issue de l’évaluation de l’ORE-ACBB menée en 2009 par le CIO-E (*Comité Inter-Organismes Environnement), le dispositif à été labellisé en tant que SOERE et reconduit pour la période 2010-2013.



Annexe 4 : Enseignement et formation par la recherche, information et culture scientifique et technique

Formation par la recherche dans l’Unité

Thèses Maire, V. (2009). Des traits des graminées au fonctionnement de l'écosystème prairial : une approche de modélisation

mécaniste. From functional traits of grasses to the fonctioning of grassland ecosystem: a mechanistic modelling approach. Docteur d'Université, Université Blaise Pascal - Université d'Auvergne, Clermont-Ferrand.

Mémoires de stages (2008-2009)Javion A. (2009) Premiers résultats de l’évolution des stocks de carbone dans les sols de l’ORE de l’INRA de Theix après

trois ans de fonctionnement. DUT Université d’Auvergne, Clermont I, Département Génie Biologique, option agronomie, 24p + Annexes. Encadrement Frédérique Louault et Gaël Alvarez

Bardel, D. (2009). "Comparaison de méthodes pour étudier la mortalité des racines de graminées prairiales." Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand Encadrant INRA : C. Picon-Cochard, Clermont-Ferrand, France.

Bayle, E. (2009). "L'impact du changement climatique sur la production racinaire d'une prairie de moyenne montagne.." Université Montesquieu - Bordeaux IV. Institut Universitaire et Technologique de PérigueuxEncadrant INRA : C. Picon-Cochard, Clermont-Ferrand, France.

Cornet, M. (2009). "Caractérisation du cycle de développement de onze espèces prairiales : analyse de la relation phénologie - somme de température." Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand. Encadrant INRA : P. Carrère, Clermont-Ferrand, France.

Dousson, F. (2009). "Dynamique de la valeur nutritive de prairies à flore diversifiée. Etude méthodologique et impact de la gestion." Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand. Encadrant INRA : P. Carrère, Clermont-Ferrand, France.

Dutrois, R. (2009). "Ajout d'un thème sur la base de donnée PP-ORE." Institut Universitaire de Technologie (IUT Clermont 1) - Département SRC (Services et réseaux de communication). Encadrant INRA : R. Martin, Clermont-Ferrand, France.

Gouriou, B. (2009). "Simulation de la croissance de plantes en communauté dans un écosystème prairial." ISIMA : Institut Supérieur d'Informatique, de Modélisation et de leurs Applications. Encadrant INRA : R. Martin, Clermont-Ferrand, France.

Kpamegan, S. K. (2009). "Evolution d'un modèle de bilan de gaz à effet de serre et refonte de son paramétrage." ISIMA : Institut Supérieur d'Informatique, de Modélisation et de leurs Applications. Encadrant INRA : R. Martin, Clermont-Ferrand, France.

Van de Walle, A. (2009). "Evolution des matières organiques des sols en réponse au gradient de fertilisation : premiers résultats de l'Observatoire de Recherche en Environnement sur la Prairie Permanente de Theix (2005-2008)." Institut Supérieur Industriel, Huy-Gembloux (Belgique). Encadrant INRA : F. Louault, Huy-Gembloux (Belgique).

Zwicke, M. (2009). "Vulnérabilité des prairies aux évènements extrêmes." Université Blaise Pascal - Clermont II. UFR sciences et Technologies. ENITA Clermont. Encadrants INRA : J.F. Soussana - C. Picon-Cochard. Clermont-Ferrand, France.

Aubert, V. (2008). "Modélisation du fonctionnement de l'écosystème prairial. Optimisation de sa réponse aux facteurs environnementaux et saisonniers." Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand. Encadrant INRA : P. Carrère, Clermont-Ferrand, France.

Bourdin, F. (2008). "Impacts du mode de gestion et de la présence de trèfle sur les flux de N2O en prairie permanente pâturée." Université de Bordeaux. Encadrant INRA : J. Bloor, Clermont-Ferrand.

Chaussard, L. (2008). "Evolution des matières organiques des sols en réponse au gradient de pâturage : premiers résultats de l'Observatoire de Recherche en Environnement sur la prairie permanente de Theix (2005-2008)." ENITA de Clermont-Ferrand. Encadrant INRA : F Louault, Clermont-Ferrand, France.

Chevallier, F. (2008). "Comparaison des traits morphologiques des plantes prairiales, en culture intensive et extensive par deux méthodes d'échantillonage." Université Blaise Pascal, Clermont II, U.F.R. Sciences et Technologies. Encadrant INRA : Katja Klumpp et Catherine Picon-Cochard, Clermont-Ferrand, France.

Reveilliez, J. P. (2008). "Réponse d'une prairie permanente au mode de gestion." Université Blaise Pascal - IUT Aurillac – 15. Encadrant INRA : F. Louault, Clermont-Ferrand, France.



Rioux, M. (2008). "Caractérisation des traits fonctionnels d'espèces prairiales en réponse au mode de pâturage." Université d'Auvergne - IUT Aurillac – 15. Encadrant INRA : F. Louault, Clermont-Ferrand, France.

Implication des chercheurs et des ingénieurs de l’Unité dans l’enseignement.- Master-2 - GEPV – Ecophysiologie, biodiversité et amélioration des écosystèmes prairiaux (19 h CM + 3h TD) ;

Université Clermont II – VetAgroSup. (2008-2009-2010)

- Master-2 International mileage (VetAgroSup- Univ. Turin) : Toward a more sustainable agriculture! – UREP en Co-responsabilité sur module “Multifunctionality of grasslands ecosystems” – (19 CM + 3 h TD + 21h TP + encadrement travaux personnel étudiants) (2010)

- Master-1 Développement des territoires ruraux - UE3- Agroécologie des Territoires ruraux – (2h CM) -

- Spécialité ingénieur 3ème année - Elevage et systèmes de production – Module environnement et systèmes d’élevage (6 h CM). VetAgroSup-campus de Clermont. (2009-2010)

- Licence professionnelle « Gestion des Ressources Naturelles », U. Blaise Pascal ; VetAgroSup, Lycée Agricole de Marmilhat, (4h CM) (2008-2009-2010)

- Licence professionnelle « Expertise Ago-environnementale et Gestion de projet », U. d’Auvergne (10 h CM) (2008-2009-2010)

- DUT- Agronomie 2ème année « Option Agronomie » (10 h CM, 10 h TD et 6h TP) ), U. d’Auvergne-IUT « Génie biologique. (2008-2009-2010)

- DUT- Agronomie 2 ème année «Option Bio-informatique » (8h CM 8 h TD), U. d’Auvergne-IUT « Génie biologique. (2008-2009-2010)

Supports d’enseignement originaux

Carrère, P. (2010). Impacts des activités d'élevage sur l'environnement. Cours 4 H Cours magistraux, Marmilhat - Lempdes (63) F.

Tallec&Klumpp (2010). Changement climatique et bilan de gaz à effet de serre des prairies et des élevages. pp. Cours Master 2, Zootechnie. ENITAC, Clermont-Ferrand, F.

Tallec&Klumpp (2010). Changement climatique et bilan de gaz à effet de serre des prairies et des élevages. ERASMUS, Cours 6 H, Marmilhat - Lempdes (63), F.

Carrère, P. (2009). Impacts des activités d'élevage sur l'environnement. Cours 3 H Cours magistraux, Marmilhat - Lempdes (63) F.

Soussana, J. F. (2009). Changement climatique et bilan de gaz à effet de serre des prairies et des élevages. pp. Cours Master 2, Zootechnie. ENITAC, Clermont-Ferrand, Clermont-Ferrand, France.

Carrère, P. (2008). Interaction entre la prairie et l'herbivore. Vers une approche fonctionnelle de l'interaction herbe-animal en prairies plurispécifiques. 3 h Cours Magistraux, Clermont-Ferrand - France.

Lafarge, M. (2008). Morphogénèse et structure de l'herbe. pp. Master "Production Végétale" - Module "Plantes herbacées pérennes", Clermont-Ferrand.

Lafarge, M. (2008). Peuplement, croissance et nutrition dans les prairies à base de graminées. pp. Master "Production Végétale" - Module "Plantes herbacées pérennes", Clermont-Ferrand.

Louault, F. (2008). Gestion des prairies, dynamique de végétation et Biodiversité. (Master 2 - Biologie et environnement, Ecophysiologie et Productions Végétales, UBP, Clermont-Ferrand).

Picon-Cochard, C. (2008). Biodiversité et fonctionnement des écosystèmes. (s. G. G. Master 2 - Biologie et environnement, Ecophysiologie et Productions Végétales.

Soussana, J. F. (2008). Le biome prairial. pp. Cours Master 2, Biosphère continentale. UBP, Clermont-Ferrand, Clermont-Ferrand, France.



Annexe 5 : Action de formation permanente des personnels de l’Unité

Bilan des formations suivies par les personnels de l’Unité.

Thème Description Objectif de la formation nb agents

Communication - Documentation - IST communication animation scientifque 1

Formation scientifique méta-analyse rédaction article 2

Formation technique de laboratoire ou d'expér microbiologie / biologie moléculaire techniques et théories 2

Informatique excel initiation / VBA / Base de données 3

Informatique active directory utiliser phpMySql 1

Langue anglais extensif perfectionnement 14

Langue espagnol perfectionnement 1

Management (animation équipe, gestion projet) gestion de projet projet d'équipe 2

Math/Statistiq/Modélisation/Bio-Informatique modélisation application d'outils de modélisation 2

Math/Statistiq/Modélisation/Bio-Informatique logiciel R initiation et perfectionnement 2

Préparation concours et entretien évaluation concours TRex oral 2

Préparation concours et entretien évaluation concours CR et ingénieur oral 1

Prévention et form liées à obli réglementaire formation secourisme formation initiale 3

Prévention et form liées à obli réglementaire formation secourisme recyclage 2

Divers développement durable développement durable 1

Nombre d'agents ayant suivis une formation 39

Bilan des formations dispensées par les personnels de l’Unité (hors formation initiale)

Carrère P. «La prairie : préserver un écosystème vivant et productif» ; Formation VIVEA / FEADER D042/2009/77 ; 4 mars 2009, Salvezinet CA-42 – 15 personnes formées.Carrère P. « De la production d’herbe au fromage AOC ». Du fonctionnement de la végétation à la gestion du système fourrager : réflexion autour de l’intégration du cahier des charges AOC – Formation à destination des techniciens des chambres d’agricultures et des techniciens des laiteries – Projet CASDAR-AOC. 1 journée, 2 sessions 14 janvier 2010 et 4 juin 2010) 20 + 15 agents formés.Klumpp K. « Bilan des gaz à effet de serre et stockage de carbone dans les systèmes d’élevage », Journée de formation Jeunes Agriculteurs - Tulle 26 mars 2010, 1 journée ; 20 personnes formées.



Annexe 6 : Ethique et démarche qualité de l’UREP

Ethique : Compte tenu de sa thématique scientifique, l’UREP n’adhère à aucune charte spécifique et nous

n’expérimentons pas directement sur l’animal.L’UREP adhère à la Charte des Doctorants. Démarche QualitéElle est basée sur le référentiel INRA, et s’intègre dans le réseau d’animation du département EFPA

(annuellement une réunion et un appel d’offre Qualité). L’Unité s’est défini des objectifs adaptés aux tâches rencontrées dans nos activités de recherche.

Trois axes ont été définis : - Gestion des systèmes d’analyse du laboratoire commun de l’Unité, avec comme objectif la

traçabilité de la maintenance et de la fiabilité (action conduite par le responsable du laboratoire commun de l’Unité, J.L.Ollier)

- Suivi des installations expérimentales (IE), pour assurer la traçabilité des actions liées à la qualité et à la fiabilité des résultats obtenus avec des équipements de l’IE (action conduite par le responsable IE, R.Falcimagne, en lien avec référent des autres unités impliquée dans l’IE)

- Contrôle et évaluation des expérimentations, afin d’uniformiser les pratiques de collecte et de traitement des échantillons et assurer leur traçabilité (actions sous la responsabilité des responsables de programmes).

Le bilan des actions engagées est présenté par axe Laboratoire commun d’analyses

Un inventaire des équipements du laboratoire et l’identification de ceux ayant un impact sur la fiabilité des résultats ont été réalisés. Une procédure de sécurisation de la conservation des données permet la sauvegarde systématique de toutes les sorties numériques brutes des analyseurs (spectres, chromatogrammes, etc…). Des documents informatiques dédiés à chaque équipement retracent l’historique de leur maintenance.

D’autre part, des dossiers de mise en œuvre synthétisant les principes de fonctionnement et les procédures d’utilisation et d’étalonnage ont été rédigés et sont affectés à chaque poste. Cela permet une meilleure connaissance des limites réelles d’emploi des analyseurs et un accès et une prise en main des protocoles plus simples et plus rapides pour les agents, les personnels non titulaires ou extérieurs à l’Unité.

Une procédure de métrologie interne des balances et des pipettes, basée sur l’achat de masse étalons, a été mise en place et fonctionne bien. Les appareils sont régulièrement étalonnés et vérifiés par l’animateur qualité, mais la diffusion des pratiques de vérification à l’ensemble des agents utilisateurs pose encore quelques difficultés. Installations expérimentales

Une description technique des installations avec mise en place de cahiers de laboratoire dédiés a été faite. Elle s’accompagne du suivi de l’historique des opérations effectuées sur les installations. Demeure une difficulté liée au respect des consignes de rédaction et de tenue de ces cahiers par les opérateurs.

Des Fiches de procédures d’étalonnage ont été rédigées, avec mise en œuvre de fiche de vie pour les différents capteurs.

Des règles pour l’archivage et la sauvegarde des données brutes issues des dispositifs expérimentaux ont été établies. Cela permet d’accroître la fiabilité des mesures. Nous nous heurtons actuellement à un manque de personnel qualifié pour effectuer les tâches régulières de contrôle et d’étalonnage. Expérimentations terrain

Compte tenu de la diversité des actions de recherche engagées au niveau de l’Unité, il apparaît une très forte hétérogénéité dans la rédaction des protocoles et de leur niveau de détail. L’objectif est d’obtenir une rédaction des protocoles systématique pour toutes les expérimentations avec tenue de cahiers de laboratoires par expérimentation.

Un des objectifs pour les années à venir est de travailler sur les procédures de traçabilité et de sécurisation dans le traitement et la conservation des échantillons. Une proposition de rédaction de protocoles standards de traitement d’échantillons a été faite. Cet objectif a été atteint pour les dosages d’azote et de valeurs nutritives.

Cet effort est d’autant plus grand que depuis 2005 une partie de nos activités se fait dans le cadre du SOERE-ACBB, pour ses deux sites de prairies permanentes. Un archivage codifié des échantillons est réalisé pour les biomasses aériennes et les sols, avec conservation d’échantillons végétaux et sol (pédothèque).



Une synthèse factuelle de l’état d’avancement de la démarche qualité est présentée ci-dessous. Le document complet est disponible auprès du chargé de mission qualité au sein de l’Unité sur demande de la commission.



www.inra.fr/qualite

Fiche n° Date : 30/06/2010Unité ExpérimentaleUnité Mixte de Recherche Unité :Unité de Recherche Type d'unité :

Département(s) : Centre :

Périmètre d'application :

Animateur(s) Qualité :

Responsable métrologie :

Personne ressource cahier de laboratoire :

Directeur d'unité :

non real en cours real exclu4 9 19 36 2

28

étape 1 étape 2étape 3 étape 488% ## 58% 36%

Copyright © INRA 2003-2005Tous droits réservés

Auto-évaluation niveau 1

Clermont-Ferrand

7

EFPA

Unité de RechercheUREP

Unité

OLLIER jean luc et FALCIMAGNE robert

OLLIER jean luc et FALCIMAGNE robert

CARRERE pascal

Nb de personnes dans l'unité (chiffre approx) : 40

LAGEYRE Yvonick

Taux d'avancement pondéré (actions en cours et finalisées)

92%

70%79%

62%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

étape 1

étape 2

étape 3

étape 4

Taux d'avancement des actions finalisées

88%

32%

58%

36%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

étape 1

étape 2

étape 3

étape 4

Clermont-Ferrand 30/06/2010

Taux d'avancement des actions finalisées : 53%

Taux d'avancement pondéré : 76%

Tableau de bord pour le niveau 1

UREP

Niveau 1

Etapes

002

14

Répartition des actions Qualité de l'étape 1

Actions Qualitéfinalisées

Actions Qualité encours

Actions Qualité nonréalisées

Exclusions

11

12

6




Actions Qualiténon réalisées

Exclusions

12

6

11




Actions Qualiténon réalisées

Exclusions

01

8

5




Actions Qualité nonréalisées

Exclusions

24

28

36

Répartition des actions Qualité du niveau 1

Actions Qualité finalisées

Actions Qualité en cours

Actions Qualité non réalisées

Exclusions



Clermont-Ferrand 30/06/2010

Nombre d'actions

Avancement pondéré

0

06

0+1+2+3 6 ok

Nombre d'actions


235120

0+1+2+3 22 ok

Nombre d'actions


039141

0+1+2+3 26

Environnement de travail

1 action qualité

Actions Nombre d'actions


Nombre d'actions


Nombre d'actions

Avancement pondéré Cette action est

Non réalisées 0 0 0 0Débutées 3 0 0 0Avancées 7 2 0 0Finalisées 11 0 2 1Sans objet 0 0 1 00+1+2+3 21 2 2

okokok

Nombre d'actions


23541

0+1+2+3 14

Sous traitance

1 action qualité

Actions Nombre d'actions


Nombre d'actions


Nombre d'actions


Cette action est

Non réalisées 2 0 0 0Débutées 1 2 0 0Avancées 2 1 2 0Finalisées 0 3 0 1Sans objet 1 0 0 00+1+2+3 5 6 2

okokok

Nombre d'actions


22200

0+1+2+3 6 ok

Management de la Qualité

Gestion du système

Management des

ressources

Réalisation des activités

100% 74% 81% 60%


Gestion du système

Management des

ressources


actions réalisées 6 12 14 4actions à réaliser 6 22 27 15actions sans obj 0 1 1

100% 55% 54% 29%

6 actions qualité 2 actions qualité

100%

3 actions qualité

Expérimentation et protocole expéTraçabilité des activités

2 actions qualité


Echantillons

15 actions qualité

FinaliséesSans objet

Consommables

81%

Management des ressources : zoom

Ressources humainesEquipements et métrologie

Non réalisées

21 actions qualité

Actions

Non réalisées

Actions

Non réaliséesDébutées

Rédaction des 6 procédures6 actions qualité

6 actions qualité

Réalisation des activités : zoom

67%

6 actions qualité

22 actions qualité

67%

Management des ressources

79%

Avancées

Avancées

Débutées

Actions

27 actions qualité

33%

33%

60%AvancéesFinaliséesSans objet

AvancéesFinaliséesSans objet

Débutées

UREP

Tableau de bord par thématiques

100%

Actions

Non réaliséesDébutéesAvancéesFinaliséesSans objet


Gestion du système

72%

74%FinaliséesSans objet

Actions

Non réaliséesDébutées

Taux d'avancement pondéré par thématiques

100%

74%

60%

81%

0%

25%

50%

75%

100%

Management de laQualité

Gestion du système Management desressources

Réalisation desactivités

Taux d'avancement des actions finalisées par thématiques

100%

55%

54%

29%0%

20%

40%

60%

80%

100%


Gestion du système

Management des ressources




Annexe 7 : Hygiène et sécurité

L’analyse spécifique des risques rencontrés à l’UREP est réalisée par les méthodes OHB et générale dans le cadre du document unique, en mobilisant l’outil de pilotage de la prévention à l’INRA (OPPI). Les risques majeurs identifiés concernent :

Expérimentations de terrain : - Déplacements en véhicules liés au fait que les sites expérimentaux sont distants de 20 km (Theix, ORE-Theix) et de 60 km (SOERE-Laqueuille)- Utilisation de tondeuses électriques pour les prélèvements d’échantillons végétaux- Problème de postureSalle de biométrie et traitement des échantillons :- Fatigue visuelle, postures, poussières minérales et végétalesLaboratoire : - Utilisation de molécules CMR (chloroforme, d’atropine et de gel de silice) ainsi que les produits chimiques corrosifs habituels

Bilan des accidents et incidents survenus dans l'Unité et mesures prisesL’Unité a déclaré 3 accidents (2008-2009) survenus lors de l’utilisation des tondeuses manuelles électriques. Les prélèvements de végétaux confirment le risque spécifique qu’ils représentent, du en partie à la banalité et à la répétitivité des mouvements sollicités. Une analyse approfondie d’accident (procédure ASAI) a préconisé l’acquisition de gants anti-coupures et une forte sensibilisation des personnels sur ce problème spécifique. Elle a également montré la nécessité d’utiliser un peigne de relevage du couvert végétal avant la coupe (plutôt que la main) et de dissocier les deux mouvements.

Dispositions mises en œuvre en fonction des risques. Priorités retenues.- En ce qui concerne les déplacements sur route, la responsabilité des conducteurs et les consignes de prudence sont régulièrement rappelées. En sortie de site, les chemins de circulation ont été réaménagés de même qu’en entrée de site SOERE-Theix pour limiter le risque lié à une mauvaise visibilité (accès direct sur une route départementale).- Pour limiter les risques de posture lors des prélèvements de sol, la carotteuse a été montée sur un mini tracteur (type Gator) afin de diminuer la charge d’homme et limiter le travail en force.- Pour assurer le confort visuel des agents effectuant des mesures précises et des tris en salle biométrie, on a modifié l'éclairage global de la pièce, en rajoutant un point d'éclairage central et en passant à une lumière type « lumière du jour »- Tout produit chimique classé est systématiquement manipulé sous sorbonnes mais les risques persistent au moment de la pesée.

Structures d'hygiène et de sécurité de l'Unité et formation des personnels L’Unité a un Agent Chargé de Prévention (cf formation et charte) ; de même les personnes responsables de la qualité et de l’analyse des risques ont reçu lettre de mission du DU. Tous les personnels nouveaux sont sensibilisés aux questions d’hygiène et sécurité par entretien individuel au cours duquel il y a identification et information des risques spécifiques liés à leur future activité.Une présentation des bonnes pratiques est demandée à tous les responsables d’expérimentation ou de stage lorsqu’ils mettent en place une nouvelle expérimentation ou accueillent un nouvel étudiant.

Problèmes de sécurité qui subsistent- Nous considérons que les risques inhérents au prélèvement de végétaux subsistent car ils sont liés à une activité récurrente et mobilisent un mouvement banal et répétitif. Une information régulière est faite aux agents titulaires et temporaires à chaque début de campagne expérimentale pour sensibiliser à la persistance de ce risque.- Les risques liés à la posture de travail persistent. Face à la récurrence des lombalgies passagères ou chroniques, il est envisagé de réaliser une session de formation geste et posture spécifique à notre activité. Cependant, les phénomènes « douloureux » du dos sont plus liés à la répétitivité d’activité en position courbée (coupe d’herbe, mesure de hauteur) qu’à la manipulation de charges lourdes ou de mouvements de torsion).- De mauvaises conditions d’évacuation de poussières minérales et végétales ont été relevées lors d’une visite du comité CHS local en mars 2010. Suite à la réception du rapport (juillet 2010), l’UREP, par le biais de son DU, a nommé deux représentants de l’Unité pour contribuer au groupe de réflexion en charge du réaménagement de la salle broyage et de sa réorganisation. Les aménagements devraient être proposés courant 2011.



Liste des Abréviations.ACCAE : Adaptation au Changement Climatique de l'Agriculture et des Ecosystèmes, Congrès Octobre 2010, Clermont-FdADAGE : ADaptation au changement climatique de l’AGriculture et des Ecosystèmes anthropisés, ARP (2009)ANDRA : Agence Nationale pour la gestion des déchets radioactifsAnimalChange : Projet IP FP7 (2010–2014)APAC : Equipe Agrophysiologie des Plantes Annuelles Cultivées de l’UMR GDEC, Clermont-FerrandARP : Atelier de Réflexion ProspectiveBIOMOS : Projet ANR ECCO, PNBC, Coord. S Fontaine, INRA-UREP Mécanismes de stockage de carbone dans le sol et rôle des interactions microbiennesCAPES : Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, BrazilCarboEurope Projet IP FP6 (2004–2008) : bilan de carbone des écosystèmes. (coord. E.D. Schulze, Jena ; coord. Volet Prairies J-F. Soussana INRA-UREP). CarboEurope est une composante du projet FLUXNET, BDD internationaleCarbo-Extreme Projet FP7 (2009-2013) (Coord. MPI BGC, Jena)CARPAGG : CARbone des PAturages de Guyane et Gaz à effet de serre, Coord CIRADCASDAR : fonds Compte d'Affectation Spécial pour le Développement Agricole et RuralCC : Changement climatiqueCEFE : Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, UMR 5175, MontpellierCEH : Centre for Ecology & Hydrology, EdinburghCIO-E : Comité Inter-Organismes-EnvironnementCNAOL : Conseil National des Appellations d'Origine LaitièresCNIEL : Centre National Interprofessionnel de l'Économie LaitièreCNOC : Commission National des Outils Collectifs, INRACNR : Consiglio Nazionale delle Ricerche, Firenze, U. Tuscia, ViterboCOFECUB : Comité Français d’Évaluation de la Coopération Universitaire et Scientifique avec le Brésil. CPER - Environnement (2007-2013), Programme de recherche porté dans le cadre du Contrat Plan Etat Région CPER – T3A Territoire, Agriculture, Alimentation en Auvergne (2007-2013), Programme de recherche porté dans le cadre du Contrat Plan Etat RégionDIMA : Equipe DIgestion Microbienne et Absorption, de l’Unité de Recherche sur les Herbivores, INRA, TheixDISCOVER Projet ANR Biodiversité : (2006-2008) coord. J-F Soussana INRA-UREP ‘Diversité biologique et fonctionnement des écosystèmes : Interpréter et évaluer des expériences clés en prairie grâce à une modélisation mécaniste’DIVERSITAS : International Programme of Biodiversity ScienceDIVHERBE Projet ANR ECCO, Programme ECOGER. Projet DIVHERBE Structure, diversité et fonctionnement : des clés multi-échelles pour la gestion des prairies permanentes (2005-2008) coordonné par P. Cruz, INRA-AGIRE2AI : Groupement d’entreprises innovantes Fédération des Entreprises pour l’Environnement et l’Innovation en AuvergneEA : Département Environnement et Agronomie, INRAECOBIO : Ecosystème – Biodiversité – Evolution, UMR, RennesECOFOG : Ecologie des Forêts de Guyane, UMR CIRAD/CNRS/AgroParisTech-ENGREF/INRA/UAGEFPA : Département Ecologie des Forêts, Prairies et milieux Aquatiques ETH - FAL : Swiss Federal Institute of Technology, ZurichFEDER : Fonds Européen de Développement Régional FRE : Fédération de Recherche en EnvironnementGES : Gaz à Effet de SerreGHG Europe Projet FP7 (2010-2013) (Coord. Von Thuning Institut, Braunschweig),GIEC : Groupe Intergouvernemental d'Experts sur l’Evolution du ClimatGreenGrass : Projet FP5 (2002–2004) Sources and Sinks of Greenhouse Gases in European Grasslands and Mitigation strategies, Coordination J-F Soussana, INRA-UREPHYDRO : Equipe Hydraulique et résistance à la sécheresse des arbres de l’ UMR PIAF, Clermont-FerrandICOS : Integrated Carbon Observation System, Projet Européen d’infrastructure (Coord. P Ciais, LSCE, Saclay)



IGBP : International Geosphere-Biosphere ProgrammIMECC : Projet Infrastructure for the Measurement of the Europeen Carbon Cycle (2207-2011) (coord; LSCE, Saclay)INSU : Institut National des Sciences de l’UniversLECA : Laboratoire d'Ecologie Alpine, UMR 5553, GrenobleLEM Laboratoire d'Ecologie Microbienne, UMR 5557, LyonLIMOS : Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'Optimisation des Systèmes, CNRS-UMR 6158 Clermont-FdLMGE : Laboratoire de Microbiologie Génome et Environnement – UMR CNRS-Université Blaise pascalLSCE : Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, CEA-CNRS Gif-Sur-YvetteMGE : Microbiologie des sols et de l’environnement – INRA-Dijonmini-FACE : dispositif d’enrichissement en CO2 à l’air libre« Free Air Carbon Dioxide Enrichment »MPI-BGC : Max Planck Institute—Biogeochemistry Group, Jena, GermanyMULTISWARD FP7(Coord. J-L Peyraud, INRA) Multifonctionnalité des prairies au service de systèmes de production innovants et soutenablesNitroEurope IP Projet FP6 (2006–2011) (coord. M. Sutton, Edinburgh ; coord. Volet Prairies J-F. Soussana INRA-UREP)PHASE : Département Physiologie Animale et Systèmes d'Elevage, INRAPIAF : Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre Fruitier et Forestier, UMR, Clermont-FerrandPREVOIR : Grand Projet de la Région Auvergne (2005-2007)QUEST : Quantifying and Understanding the Earth SystemRAPA : Equipe Relations Animal Plantes et valeur Alimentaire de l’URH, INRA, TheixRMT Prairies : Réseau Mixte Technologique Prairies, Porteur J.C. Moreau Institut de l’ElevageSIA : Sommet International de l’AgricultureSNRI : Stratégie Nationale de Recherche et d’InnovationSOERE ACBB : Systèmes d'Observations et d'Expérimentation sur le long terme, pour la Recherche en Environnement - Agro-écosystèmes, Cycles Biogéochimiques et BiodiversitéTRAITS : GDR 2574, Traits des espèces, diversité fonctionnelle et propriétés des écosystèmes : concepts et applicationsUA : Université d’Auvergne – Clermont-Ferrand IUBP : Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand IIUEMA : Unité Expérimentale des Monts d’Auvergne, INRAUREP : Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial, INRAURH : Unité de Recherches sur les Herbivores, INRAVetAgroSup : Grand établissement issu de la fusion de l’école vétérinaire de Lyon et de l’école nationale des ingénieurs des travaux agricoles de Clermont Ferrand


titre du document - clermont.inra.fr · web viewvague b (2012-2015) unité de recherche : dossier...

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