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Dernière mise à jour : Mai 2018

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LabEx BASC

Dynamique spatiale du carbone organique de la couche arable avec la télédétection pour les terres cultivées enrichies de déchets organiques urbains au fil du temps

Découvrez les résultats du projet SOCSENSIT (présentés lors des journées scientifiques 2017 du LabEx) et 2 vidéos explicatives !

Contexte et objectif

L’agriculture des espaces sous influence urbaine et ses filières sont au cœur des enjeux territoriaux d’aujourd’hui, particulièrement en région Ile-de-France. Une gestion harmonieuse de l’extension urbaine en adéquation avec l’agriculture nécessite de connaître et améliorer les valeurs environnementale, agronomique et paysagère des espaces cultivés, dont un des critères clés est celui du stock de carbone (SCO) des sols. Les matières organiques du sol contribuent à la fertilité du sol, permettent de contrebalancer les excès d’émissions de gaz à effet de serre (GES) (Arrouays et al., 2002), renforcent la stabilité des agrégats du sol (Annabi et al., 2012) et contribuent ainsi à réduire l’érosion hydrique. Les sols des espaces agricoles sont susceptibles de servir de puits de stockage du carbone par le recyclage des matières organiques d’origine résiduaire (PRO) provenant de l’agriculture, effluents d’élevage, mais également des collectivités ou des industries (Houot et al., 2002). Les PRO connaissent actuellement un véritable regain d’intérêt agronomique, écologique et économique du fait de leur utilisation possible comme engrais, face à la volatilité des prix doublée de l’empreinte environnementale des engrais minéraux. En France, 330 millions de tonnes de PRO sont recyclés en agriculture, contribuant à améliorer la fertilité des sols et, de plus, susceptibles de contribuer à l’augmentation des stocks de carbone. Les sols cultivés de la Plaine de Versailles et du Plateau des Alluets, une région périurbaine de 221 km2, caractérisée par des systèmes de culture céréaliers et des types de sols variés, représentatifs du bassin parisien, sont au cœur de ces enjeux actuels et/ou potentiels de recyclage dans l’ouest francilien, en faveur du développement durable de ce territoire péri-urbain.

Les travaux développés dans ce contexte montrent qu’il est possible de prédire spatialement les teneurs superficielles en carbone organique du sol (SOC) au moyen d’images multispectrales satellitaires et de mesures spectroscopiques de terrain (Berthier et al., 2008 ; Vaudour et al., 2013) tout comme d'estimer la capacité d'une matière organique à augmenter les SCO par spectroscopie de laboratoire NIRS (Peltre et al., 2012). L'objectif du projet SOCSENSIT est d'évaluer la variabilité spatio-temporelle du carbone organique de la couche arable (COS), des successions de cultures et des paramètres phénologiques dans la plaine agricole de Versailles à l'aide de séries chronologiques de télédétection à haute résolution et mettre au point des outils d'optimisation de l'épandage de la matière organique exogène (MOE) dans le cadre du climat actuel et futur.

Résultats

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SOCSENSIT_Poster_Journees-BASC-2017

Publications (non exhaustif)

Revues internationales 

> Gilliot J.M., Vaudour E., Michelin J. (2017). Soil surface roughness measurement: A new fully automatic photogrammetric approach applied to agricultural bare fields. Computers and Electronics in Agriculture Volume 134, March 2017, Pages 63–78 doi:10.1016/j.compag.2017.01.010

> Noirot-Cosson P.E., Dhaouadi K., Etievant V., Vaudour E., Houot S. (2017). Parameterisation of the NCSOIL model to simulate C and N short-term mineralisation of exogenous organic matter in different soils. Soil Biology and Biochemistry Vol 104, January 2017, Pages 128–140 doi:10.1016/j.soilbio.2016.10.015

> Noirot-Cosson P.E., Vaudour E., Gilliot J.M., Gabrielle B., Houot S. (2016). Modelling the long-term effect of urbanwaste compost applications on carbon and nitrogen dynamics in temperate croplandSoil Biology and Biochemistry. doi:10.1016/j.soilbio.2015.11.014

> Vaudour E., Gilliot J.M., Bel L., Lefevre J., Chehdi K. (2016). Regional prediction of soil organic carbon content over temperate croplands using visible near-infrared airborne hyperspectral imagery and synchronous field spectra. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 49 (2016) 24–38. doi:10.1016/j.jag.2016.01.005

> Vaudour E., Noirot-Cosson P.E., Membrive O. (2015). Early-season mapping of crops and cultural operations using very high spatial resolution Pléiades images. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Vol 42: 128–141. doi:10.1016/j.jag.2015.06.003

Revue nationale

> Vaudour, E., Noirot-Cosson, P.E., Membrive, O., 2014. Apport des images satellitaires de très haute résolution spatiale Pléiades à la caractérisation des cultures et des opérations culturales en début de saison. Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, 208, 97-103.

Thèse

> Noirot-Cosson, P.E., 2016. Optimisation de l’insertion de Produits Résiduaires Organiques dans les systèmes de culture d’un territoire francilien : évolution des stocks de carbone organique du sol et substitution des engrais minéraux. Thèse de doctorat AgroParisTech, soutenue le 14 février 2016, Paris, 270 p.

Vulgarisation 

> Vaudour E., 2016. Cartographie des propriétés des sols agricoles en Plaine de Versailles. Perspectives pour le Plateau de Saclay. Conférence auprès de l’association « Terres Fertiles », Villiers-le-Bâcle, 27/11/2016

> Gilliot J.M. octobre 2014, Journée QualiAgro, Atelier drone, cliquez sur la VIDEO !

Extrait Atelier drone projet SOCSENSIT

> Gilliot et al., 2014. Animation autour du thème «Utilisation des drones et de la télédétection pour suivre les stocks de C dans les sols. Contexte : Plaine de Versailles, Systèmes d’observation et d’expérimentation pour la recherche en environnement - Produits résiduaires organiques (Soere-Pro)». Diaporamas et maquette du paysage de la Plaine de Versailles+fiche de présentation du projet PROSTOCK, stand INRA du Salon International de l’Agriculture, 22/02-02/04/14, Paris.

> Gilliot J.M., février 2015, interview par Les Echos

SOCSENSIT JM Gilliot