Rapport du Groupe international sur le changement climatique (giec), publié le 2 février 2007, a confirmé le changement du climat mondial et attesté du rôle très vraisemblable joué par les activités humaines dans celui-ci








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Introduction


Les interrogations sur l’influence possible des activités humaines sur le climat de la planète sont apparues dans les années 1970, en lien avec les observations sur l’augmentation de la concentration en dioxyde de carbone. En effet, comme l’a indiqué l’analyse de bulles d’air piégées dans les glaces polaires, la concentration actuelle en CO2 atmosphérique n’a jamais été aussi importante depuis 420 000 ans. Depuis 1750, cette concentration s’est accrue d’un tiers. Le 4ème rapport du Groupe international sur le changement climatique (GIEC), publié le 2 février 2007, a confirmé le changement du climat mondial et attesté du rôle très vraisemblable joué par les activités humaines dans celui-ci.

Les milieux naturels et cultivés, avec leur rôle fondamental dans les cycles de l’azote et du carbone et dans les émissions de gaz à effet de serre (CO2, N2O et CH4) tiennent une place importante dans la maîtrise de l’évolution de l’effet de serre et donc du climat. En Europe, les écosystèmes terrestres gérés piègent environ 10% des émissions de CO2 (Janssens et al., 2003), mais ils émettent du CH4 (issu de la fermentation entérique des ruminants domestiques et des sols) et produisent du N2O (à partir des sols agricoles et des effluents d'élevage). On sait depuis une dizaine d'années que les forêts constituent un puits et les cultures une source de gaz à effet de serre. Le rôle des prairies est encore mal connu, mais elles constitueraient vraisemblablement en Europe un puits pour les gaz à effet de serre (Janssens et al., 2003, Soussana et al., 2007). De plus, la partie souterraine est encore mal étudiée, mais on sait que 80 à 90% du carbone de l’écosystème y est stocké.

Le projet IMAGINE (Impacts du changement climatique sur la biodiversité et le cycle du carbone en prairie), mené par l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial de l’Inra de Clermont-Ferrand, a pour but de tester expérimentalement les conséquences d’un scénario moyen de changement climatique sur une prairie permanente. Le dispositif expérimental utilisé est capable de recréer un scénario de changement climatique prévu pour 2050 : augmentation de la température annuelle moyenne de 3°C, diminution de la pluviométrie estivale de 20% et augmentation de la concentration en CO2 atmosphérique de 200ppm.

Mon stage s’est intégré dans la thèse de Rémi PILON qui étudie la partie racinaire dans ce projet. J’ai pu suivre l’expérimentation pendant dix semaines avec comme mission principale le suivi des ingrowth cores, mis en place cette année. Il m’a été confié la tâche d’effectuer les prélèvements ainsi que les analyses chimiques et de morphologie des racines. Ceci afin de répondre à la problématique suivante : quel est l’impact du changement climatique, prévu d’ici la fin du siècle, sur la production racinaire d’une prairie permanente ?

Dans un premier temps l’Inra et l’UREP seront brièvement présentés. Puis, l’expérimentation sera replacée dans son contexte, avec une explication du changement climatique, du rôle des prairies et des tendances qui ont déjà été observées quand à l’impact du changement climatique sur les prairies. Ensuite sera décrite toute la partie matériel et méthodes, avec le dispositif général, le principe des ingrowth cores et les mesures effectuées au laboratoire. Et enfin, les résultats obtenus seront exposés puis discutés, afin d’émettre des hypothèses et de tenter un début de réponse à cette problématique.

1. Présentation de l’Inra

1.1. Au niveau national

1.1.1. Un établissement public


L’Inra (Institut national de la recherche agronomique) a été créé en 1946 dans le contexte de la reconstruction nationale d’après-guerre et du projet de modernisation de l'agriculture française. L’institut a accompagné depuis les mutations du monde agricole, des filières alimentaires et des territoires avec l’objectif de répondre aux attentes exprimées par la société, notamment celle de la suffisance alimentaire de la nation. Aujourd’hui, les défis scientifiques et sociétaux sont bien différents et ont une dimension mondiale : profondes évolutions de l'alimentation, érosion de la biodiversité, changement climatique, développement des maladies émergentes, progrès de la chimie verte. L’Inra a profondément renouvelé ses approches pour y répondre. C’est devenu le premier institut de recherche agronomique européen et le deuxième mondial. L’Inra mène maintenant des recherches finalisées pour une alimentation adaptée, pour un environnement préservé et pour une agriculture compétitive et durable. L’institut est présent sur vingt centres régionaux, y compris en outre-mer. Il développe de multiples collaborations et échanges avec la communauté scientifique internationale dans de nombreux pays.

1.1.2. Des axes de recherche


L'Inra a défini sept axes stratégiques auxquels il attribue un budget chaque année :

  • gérer l'espace, préserver l'environnement et produire durablement ;

  • améliorer la nutrition, répondre aux attentes des consommateurs, contribuer à leur santé ;

  • diversifier les produits et leurs usages, améliorer leur compétitivité ;

  • développer les stratégies génériques pour la connaissance du vivant et la transformation des produits ;

  • adapter les espèces et les pratiques à des contextes changeants ;

  • aider la décision des agents économiques, favoriser l'emploi ;

  • informer le citoyen et éclairer la décision publique.


Les recherches s’articulent autour de différentes thématiques réparties au sein de quatorze départements scientifiques.
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