L’Assemblée Générale de l’Observatoire AgrHyS aura lieu le 8 juin de 9h30 à 16h à Rennes (UMR SAS, bât 3 campus Institut Agro) et en visio

Le programme :

9h30- 9h45 accueil et café

9h45-10h : Intro et partage d’infos

10h00-12h30 : Présentation de résultats en cours d’acquisition

10h00-10h20 Isotopic tracer constraints on concentration-discharge relations in the Critical Zone (Thèse de Sofia Lopez, IPG Paris) / Etude des relations concentrations-débit dans la zone critique sous la contrainte du traçage isotopique. Par Sofía López Urzúa.

Cette thèse a pour objectif de mieux contraindre les relations concentration-débit-rapport isotopique "C-Q-R" par l'utilisation combinée de traceurs réactifs et de modèles de distribution des temps de transit dans les rivières. Le bassin versant de tête Kervidy-Naizin (AgrHys) est un des sites étudiés. Nous avons échantillonné à haute fréquence 3 événements de crue et mesuré les isotopes du silicium (δ30Si), deuterium (δD) et oxygène (δ18O), ce qui nous a permis d’identifier les principales réactions d’altération se produisant dans le bassin et le mélange de réservoirs distinctifs sur la zone critique. En complément de la modélisation hydrologique à l’aide des fonctions SAS (Storage Age selection functions), nous aidera à mieux comprendre les moteurs des changements biogéochimiques pendant les événements de crue. Cette thèse est dirigée par Louis Derry et co-encadrée par Jerôme Gaillardet au sein de l’IPGP.

10h30-10h50 Interactions agriculture et climat sur le contrôle des tendances long-terme des concentrations en Matière Organique Dissoute des cours d’eau (MSCA COSTREAM) / Agricultural-climatic interactions on the control of stream dissolved organic matter trends. Par Harald Fiala et Thibault Lambert.

Le projet COSTREAM a pour ambition d’étudier la façon dont les évolutions des pratiques agricoles ont interagi avec le changement climatique pour réguler les évolutions des teneurs en carbone organique dissous dans les bassins versants bretons. A ce titre, des pièges à eaux ont été installé dans le bassin versant de Kervidy-Naizin afin de suivre, le long d’un cycle hydrologique, les processus de mobilisation des matières organiques dissoutes dans les sols de bas-fond. Le projet s’intéresse plus particulièrement aux interactions des cycles biogéochimiques du fer, de l’azote, du phosphore et du carbone.

10h50 – 11h10 Le carbone pyrogénique dans les sols (Thèse de Johanne Lebrun Thauron, ENS Ulm). Par Christian Walter.

L’objet de cette thèse, portant sur la période 2021-2024, est de quantifier et de caractériser le carbone pyrogénique dans les sols, Naizin étant le site principal échantillonné pour la thèse lors d’une campagne de prélèvement réalisée en mai 2022. La thèse est réalisée à l’ENS Ulm, sous la direction de Samuel Abiven et de Pierre Barré et co-encadrée par Christian Walter. Les travaux évaluent les quantités de carbone pyrogénique dans les sols, mais aussi son âge et ses caractéristiques physico-chimiques, en fonction de la profondeur et de la position dans les versants. Ils identifient les possibilités de transfert du carbone pyrogénique verticalement dans le sol ou latéralement dans le paysage et cherchent à retracer les dynamiques spatiale et temporelle de cette forme de carbone stable, qui représente de l’ordre de 15 % du carbone organique des sols.

11h10-11h30 Identification des pratiques agricoles et surveillance des sols par télédétection en milieux semi-aride et tempéré (Thèse de Hayfa Zayani, Institut Agro - Université de Carthage, INA Tunis)/ Identification of agricultural practices and soil monitoring using remote sensing in temperate and semi-arid conditions. Par Youssef Fouad.

La thèse s’appuie sur deux zones d’étude agricoles en France et en Tunisie, dont le site de Naizin dans le Morbihan. A Naizin, un ensemble de sites ont été échantillonnés sur le terrain pour analyse classique des sols au laboratoire, mais aussi pour caractérisation des échantillons par spectrométrie VIS-PIR. Les images de télédétection Sentinel 1 et Sentinel2 acquises, tous les 5 jours pendant deux ans, ont ensuite été couplées aux données au sol pour calibrer et valider des modèles de prédiction des teneurs en carbone organique des sols à partir de la réflectance des sols nus, mais corrigée par l’état d’humidité des sols. Les chroniques temporelles de rugosité de surface des parcelles agricoles, estimée à partir des images Radar, ont été également testées pour détecter des pratiques agricoles comme le labour ou l’enfouissement de résidus végétaux, susceptibles d’influencer la dynamique du carbone dans les sols. L’encadrement de la thèse à l’UMR SAS implique Y. Fouad, D. Michot et C. Walter (dir.).

11h30-11h50 Impact de la méthanisation agricole sur la qualité de l’eau en zone d’élevage  (thèse de Ouarda Baziz, INRAE Rennes)/ Impact of agricultural anaerobic digestion on water quality in livestock areas. Par Ouarda Baziz.

Cette thèse se base sur la simulation, avec notamment TNT2 (modèle agrohydrologique spatialisé conçu pour modéliser le transfert et les transformations d’azote dans un bassin versant agricole), de scénarios de changements de systèmes agricoles liés à l’installation de méthaniseur sur un territoire d’exploitation. Le premier bassin-versant modèle utilisé est un sous bassin de Kervidy (bief amont drainant Keramiot, ~100 ha), qui a été assimilé à un territoire d’exploitation unique. Parallèlement, les trois exploitations du territoire impliquées dans l’installation récente d’un méthaniseur collectif au sud du bourg de Naizin ont été enquêtées afin d’informer le type de changement induits par ce projet. Les simulations de scénarios en sont cours de réalisation.

Au préalable, une re-calibration complète de TNT2 a été effectuée sur la période 1993-2019, en utilisant également les données de déclaration de flux d’azote récentes.

11h50-12h10 : Intermittence des cours d’eau en contexte tempéré, fonctionnement biogéochimique et déterminants géomorphologiques (Thèse Andres CASANOVA, Institut Agro et Projet « PIEC »). Par Anna Geffray et Andres Casanova.

L’objet de la thèse est de caractériser le fonctionnement biogéochimique des cours d’eau intermittents en contexte tempéré, en particulier du point de vue des cycles de C, N et P. Cette thèse est financée par INRAE (AQUA) et la Région Bretagne, dirigée par Anne Jaffrezic et co-encadrée par Rémi Dupas et Ophélie Fovet. La thèse s’appuie sur le site de Naizin principalement notamment pour des campagnes de suivi des assèchements estivaux à haute résolution spatiale (150 à 200 m). La 1^ère campagne a eu lieu en mars 2023. Sont mesurées plusieurs variables physico-chimiques (pH, t°, conductivité, potentiel redox) et biologique (algues vertes, bleues et brunes sur le biofilm), et plusieurs concentrations et propriétés sur les échantillons d’eau prélevés (ions majeurs, Phosphore, DOC, ammonium, Silice dissoute, fluorescence et absorbance). Cette année, 5 campagnes semblables sont prévues en tout, financées par l’OSUR.  Anna Geffray réalise un stage de M1 intitulé « Une approche géographique des déterminants de l’intermittence des cours d’eau en contexte océanique tempéré », supervisée par A. Casanova, O. Fovet et A-J Rollet et financé par le Projet Programme Intelligence Environnementale Commun. Le stage s’inscrit dans une action qui vise à confronter les approches hydrologiques et géomorphologiques et des approches socio-géographiques (autre stage M1) sur les cours d’eau intermittents et dans le contexte régional breton. Le site de Naizin faisant cette année l’objet de cartographie de l’assèchement dans le cadre de la thèse d’A. Casanova, cette cartographie va être confrontée aux informations que l’on peut extraire et/ou prédire à partir de l’info cartographique régionale ou nationale et à des relevés de terrain d’indicateur géomorphologique sur le chenal afin d’identifier si certains tronçons ont subi des remaniements.

12h10-12h30 Mesure haute fréquence et multi élémentaire de la qualité chimique des eaux de surface (Projet RiverLab Critex, Post-doc Nicolai Brekenfeld, INRAE)/ High frequency and multi elemental monitoring of surface water concentrations. Par Mikael Faucheux et Ophélie Fovet

Le projet s’est appuyé sur un prototype de laboratoire in-situ développé dans le cadre du projet PIA CRITEX appelé « Riverlab » (Floury et al., 2017), en place sur 3 observatoires de la Zone Critique de l‘IR-OZCAR dont AgrHyS. Le RiverLab est équipé pour la mesure des concentrations en anions et cations majeurs (par chromatographie ionique), et du carbone organique dissous (par oxydation photochimique), et est couplé à toute une gamme de paramètres physico-chimiques (t°, pH, O2, turbidité…). Une partie du travail a porté sur les aspects techniques, l’autre grande partie du travail portait sur l’exploitation des données par le développement d’une méthode d’analyse d’un jeu d’évènements de crue. L’approche développée vise à explorer l’apport d’un jeu de données multi-élémentaires avec notamment une analyse des relations Concentration-Concentration pour analyser les (non-)synchronicités entre éléments et la variabilité des ratios élémentaires. La synchronicité entre les éléments Na, Cl, NO3, Mg suggère une forte influence des apports issus des précipitations (Na, Cl) ou anthropiques (NO3, Mg), dont la richesse domine l’hétérogénéité des autres sources (altération géochimique…). La non-synchronicité des éléments SO4, K et Ca suggèrent de nombreuses sources d’importance semblables pour ces éléments ou/et des processus réactifs importants. L’analyse a donc abouti à la construction d’une approche originale, qui fournit des éléments de compréhension des processus dominants les évènements hydrologiques. 

12h30-14h30 Déjeuner

Discussions 14h30-15h30

• eLTER-RI
• Suite du projet Critex Riverlab
• Site de la Tour à flux Critex :  discussion stage modélisation flux d’eau 1D vs. Humidité

Conclusion et fin à 16h00