L'UMR EMMAH : Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes

Les recherches menées par l’UMR EMMAH portent sur la compréhension et la modélisation du fonctionnement des agrosystèmes en interaction avec les hydrosystèmes souterrains. Ceci amène l’UMR à considérer le système aquifère-sol-plante-atmosphère à différentes échelles de temps et d’espace. Le fonctionnement de ce système nécessite, pour le comprendre et le modéliser, de prendre en compte de nombreuses interactions entre la dynamique du couvert végétal, les processus physiques, chimiques, biologiques dans les sols, les interactions avec l’atmosphère et les hydrosystèmes ainsi que les modalités de gestion des agrosystèmes. Les travaux menés visent, notamment, à caractériser à différentes échelles spatiales (du millimètre au kilomètre) et temporelles (de la seconde à quelques décennies), les flux de masse entre l’atmosphère, le couvert végétal, le sol et l’aquifère souterrain et les processus intervenant dans la production végétale en relation avec les facteurs du milieu. Ainsi, l’UMR EMMAH contribue à l’évaluation de la durabilité des ressources hydriques souterraines et des systèmes de culture dans un double contexte de changements globaux et de transition agroécologique. Le pourtour méditerranéen reste un terrain d’étude privilégié, région marquée par une évolution rapide du climat et des tensions fortes sur l’eau liées à l’adaptation des systèmes de cultures et une forte pression démographique.

Photo nettoyage du site du Lysimètre
article

11 octobre 2024

Rédaction : Emmah web

Nettoyage annuel du Lysimètre

Le nettoyage annuel de ce site expérimental a eu lieu ce vendredi 11 octobre 2024.
Illustration à partir des tomographies travail Simon Cazaurang
Simon est nouvellement recruté comme chargé de recherche dans l’équipe DISCOVE !
Diapositive de présentation de la 1/2 journée sur restitutions traveaux apports massif MO
Mardi 24/09/2024 une demie journée de restitution a réuni différents acteurs du territoire : scientifiques, professionnels (paysagistes, agriculteurs...), collectivités locales, agence Nationale, instituts techniques....sur le centre INRAE PACA.
4ieme campagne de mesure projet PETTA
Les 9 et 10 juillet, une campagne de mesures et prélèvements a été réalisée chez un maraicher pour comparer les effets de la traction équine/traction motorisée sur la santé des sols dans une parcelle cultivée en pommes de terre pour l’année 2024.

HAL : Dernières publications

  • [hal-04734820] Contribution de la télédétection pour caractériser les zones irriguées et les prélèvements d'eau pour l'irrigation

    La télédétection, en offrant une couverture spatiale et temporelle étendue, permet une meilleure compréhension des besoins en eau des cultures. Actuellement, diverses variables liées à l'eau sont en libre accès, permettant de suivre les types de cultures, l'humidité des sols, et la dynamique des couverts végétaux. Cependant, les cartes annuelles des zones irriguées manquent encore, bien que des méthodes prometteuses soient en développement. Les estimations des dates d'irrigation et des volumes d'eau apportés restent également en phase de recherche. Les sections développées dans cet article décrivent des avancées sur ces points. Les images satellitaires, comme celles délivrées sur la plateforme THEIA, fournissent des mises à jour régulières des cartes des cultures, identifiant 24 classes en France et outre-mer. D'ici 2026, des projets visent à améliorer la fréquence et la précision de ces cartes. Pour les surfaces irriguées, l'utilisation d'indices de végétation et de données radar permet de distinguer les cultures irriguées des non-irriguées, avec une précision variable. Enfin, des approches combinant télédétection et modèles agro-hydrologiques montrent un potentiel significatif pour la gestion de l'eau agricole, malgré des défis persistants.

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Dominique Courault) 14 Oct 2024

    https://hal.inrae.fr/hal-04734820v1
  • [hal-04734807] Phenological and Biophysical Mediterranean Orchard Assessment Using Ground-Based Methods and Sentinel 2 Data

    A range of remote sensing platforms provide high spatial and temporal resolution insights which are useful for monitoring vegetation growth. Very few studies have focused on fruit orchards, largely due to the inherent complexity of their structure. Fruit trees are mixed with inter-rows that can be grassed or non-grassed, and there are no standard protocols for ground measurements suitable for the range of crops. The assessment of biophysical variables (BVs) for fruit orchards from optical satellites remains a significant challenge. The objectives of this study are as follows: (1) to address the challenges of extracting and better interpreting biophysical variables from optical data by proposing new ground measurements protocols tailored to various orchards with differing inter-row management practices, (2) to quantify the impact of the inter-row at the Sentinel pixel scale, and (3) to evaluate the potential of Sentinel 2 data on BVs for orchard development monitoring and the detection of key phenological stages, such as the flowering and fruit set stages. Several orchards in two pedo-climatic zones in southeast France were monitored for three years: four apricot and nectarine orchards under different management systems and nine cherry orchards with differing tree densities and inter-row surfaces. We provide the first comparison of three established ground-based methods of assessing BVs in orchards: (1) hemispherical photographs, (2) a ceptometer, and (3) the Viticanopy smartphone app. The major phenological stages, from budburst to fruit growth, were also determined by in situ annotations on the same fields monitored using Viticanopy. In parallel, Sentinel 2 images from the two study sites were processed using a Biophysical Variable Neural Network (BVNET) model to extract the main BVs, including the leaf area index (LAI), fraction of absorbed photosynthetically active radiation (FAPAR), and fraction of green vegetation cover (FCOVER). The temporal dynamics of the normalised FAPAR were analysed, enabling the detection of the fruit set stage. A new aggregative model was applied to data from hemispherical photographs taken under trees and within inter-rows, enabling us to quantify the impact of the inter-row at the Sentinel 2 pixel scale. The resulting value compared to BVs computed from Sentinel 2 gave statistically significant correlations (0.57 for FCOVER and 0.45 for FAPAR, with respective RMSE values of 0.12 and 0.11). Viticanopy appears promising for assessing the PAI (plant area index) and FCOVER for orchards with grassed inter-rows, showing significant correlations with the Sentinel 2 LAI (R2 of 0.72, RMSE 0.41) and FCOVER (R2 0.66 and RMSE 0.08). Overall, our results suggest that Sentinel 2 imagery can support orchard monitoring via indicators of development and inter-row management, offering data that are useful to quantify production and enhance resource management.

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Pierre Rouault) 14 Oct 2024

    https://hal.inrae.fr/hal-04734807v1
  • [hal-04718388] The effects of earthworm species on organic matter transformations and soil microbial communities are only partially related to their bioturbation activity

    Earthworms are pivotal in shaping soil ecological processes through their bioturbation activity and organic matter consumption. Earthworm species are known to have different impacts on soil structure, but only a small number of species have been studied so far, and few studies have examined how earthworms simultaneously affect soil functions. Here, we measured the impact of different earthworm species on soil structure (bioturbation function), carbon (C) and nitrogen (N) dynamics and the microbial community (organic matter transformation function), while exploring the links between these functions, across distinct soil compartments (surface casts, below-ground drilosphere, and bulk soil). Six earthworm species (Lumbricus terrestris, Allolobophora chlorotica, Octolasion cyaneum, Octodrilus complanatus, Aporrectodea caliginosa meridionalis and Microscolex dubius) of different ecological categories and functional groups were incubated in soil cores with soil and alfalfa litter for 6 weeks. Our results on the bioturbation function illustrated a great diversity of behaviors and confirmed the relevance of a functional classification based on bioturbation metrics. The main microbial hotspots were surface casts, whose characteristics allowed to distinguish two groups of species. Octod. complanatus, L. terrestris and M. dubius induced high humidity (respectively, +57, +48, +74%), high C (respectively, 19.9, 24.8, 33.2 g kg⁻1 dry soil) and N (respectively, 2, 2.3, 3.2 g kg⁻1 dry soil) content and microbial community selection, promoting C and N mineralization. The three other species had a lower impact. The below-ground drilosphere only showed specific characteristics in the case of L. terrestris. The effects of the studied species on the organic matter transformation function did not align with their bioturbation activities nor with their ecological category. These findings show that the contribution of earthworms to C and N turnover is only partially dependent on their bioturbation effects and suggest the usefulness of developing distinct functional groups based on the specific soil functions under consideration.

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Luna Vion-Guibert) 02 Oct 2024

    https://hal.inrae.fr/hal-04718388v1