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.

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4ieme campagne de mesure projet PETTA

12 juillet 2024

Rédaction : A. Bérard, Emmah web

Projet PETTA : 4ième campagne de mesures

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.
Photo de vers de terre
Céline a participé à l'émission "la Terre au carré" présenté par Mathieu Vidard et Camille Crosnier lundi 10 juin 2024.
Bandeau logo chaire partenariale
Avignon Université, en partenariat avec INRAE et IFP Énergies nouvelles, lance la chaire partenariale GeEAUde « Dynamique des ressources en eau souterraine et interactions avec les écosystèmes associés ».
Rhianna a participé à "ma thèse depuis l’espace" organisée le 14 mai 2024.

HAL : Dernières publications

  • [hal-04619698] Sous le béton, la steppe ?

    La plaine de Crau, dans les Bouches-du-Rhône, fait actuellement l’objet d’une étude novatrice, à partir du descellement d’une plaque de béton posée là dans les années 1970. L’occasion de s’interroger sur ce que l’on veut retrouver sous ces structures industrielles, et sur ce que l’on retrouvera vraiment…

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Thierry Dutoit) 24 Jun 2024

    https://cnrs.hal.science/hal-04619698
  • [hal-04620702] High-resolution satellite imagery to assess orchard characteristics impacting water use

    Most Orchards throughout the Mediterranean basin rely heavily on irrigation, a dependency increasing due to climate changes. Assessing the water requirement (WR) is crucial and depends on different factors, including orchard age, tree density per field, inter-row management. This study proposes new methods to evaluate these characteristics with remote sensing (RS). Various remote sensors providing high and very high spatial resolution images are investigated and their accuracy is assessed. The final objective is to assess WR using variables derived from remote sensing compared to data provided by water managers and from the FAO method. A typical Mediterranean watershed was selected in South-Eastern France, with orchards having various agricultural practices. Original methods were developed with Sentinel 2 (S2) data (2016-2023), 1 Pleiades image (2022) and the extraction of Google-satellite-hybrid images (GSH, 2017), and assessed using a large ground observation dataset (information on water use collected on 366 fields). Five orchards were monitored by capacitive sensors to assess the water balance. Irrigation durations ranged from 3-300 hours/year, with decision influenced by tree density and plot age. To identify young orchards, a thresholding approach on S2 derived NDVI effectively identified young orchards achieving a 98% accuracy rate. Grassed and non-grassed orchards were mapped using two methods, with a random forest classification using three spectral bands with 72% accuracy and a supervised approach yielding 81% accuracy for GSH and 57% for Pleiades. The performance depends on the acquisition date of images. A pattern detection algorithm applied to GSH and Pleaides determined tree density, showing a high correlation (r2=0.9) with observed data. These RS derived variables allowed to compute orchard water requirements at the watershed scale, ranging from 70 to 550 mm annually depending on management practices. The proposed methods can be extrapolated to other territories and are implemented using open access softwares.

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Pierre Rouault) 21 Jun 2024

    https://hal.science/hal-04620702
  • [hal-04620699] Isohydricity and hydraulic isolation explain reduced hydraulic failure risk in an experimental tree species mixture

    Abstract Species mixture is promoted as a crucial management option to adapt forests to climate change. However, there is little consensus on how tree diversity affects tree water stress, and the underlying mechanisms remain elusive. By using a greenhouse experiment and a soil-plant-atmosphere hydraulic model, we explored whether and why mixing the isohydric Aleppo pine (Pinus halepensis, drought avoidant) and the anisohydric holm oak (Quercus ilex, drought tolerant) affects tree water stress during extreme drought. Our experiment showed that the intimate mixture strongly alleviated Q. ilex water stress while it marginally impacted P. halepensis water stress. Three mechanistic explanations for this pattern are supported by our modeling analysis. First, the difference in stomatal regulation between species allowed Q. ilex trees to benefit from additional soil water in mixture, thereby maintaining higher water potentials and sustaining gas exchange. By contrast, P. halepensis exhibited earlier water stress and stomatal regulation. Second, P. halepensis trees showed stable water potential during drought, although soil water potential strongly decreased, even when grown in a mixture. Model simulations suggested that hydraulic isolation of the root from the soil associated with decreased leaf cuticular conductance was a plausible explanation for this pattern. Third, the higher predawn water potentials for a given soil water potential observed for Q. ilex in mixture can—according to model simulations—be explained by increased soil-to-root conductance, resulting from higher fine root length. This study brings insights into the mechanisms involved in improved drought resistance of mixed species forests.

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Myriam Moreno) 21 Jun 2024

    https://hal.science/hal-04620699