Responsable :
Kallenbach, Cynthia
Établissement :
Université McGill
Année de concours :
2021-2022
La matière organique du sol (MOS) régit de grands services écosystémiques comme l’approvisionnement des végétaux en éléments nutritifs et l’atténuation des changements climatiques par séquestration du carbone. Les agroécosystèmes sont uniques parce que les pratiques d’utilisation des terres permettent une gestion directe de la MOS, mais ils sont vulnérables à l’épuisement de la MOS. La gestion de l’accumulation de MOS est un défi constant en partie parce que le réservoir de matières organiques dissoutes (MOD), qui est un précurseur du stockage à long terme de la MOS et aussi la fraction la plus mobile et réactive de la MOS, est souvent négligé dans les facteurs de rétention de la MOS, particulièrement dans les écosystèmes gérés. La recherche sur rétention de la MOS met plutôt l’accent sur les réservoirs de MOS plus persistants à long terme. Déterminer si le réservoir de MOD est associé à une perte nette ou un gain à long terme en MOS dépendra de la régie agricole et de facteurs environnementaux, comme les inondations. Au Québec, les changements climatiques devraient entraîner une augmentation de l’intensité et de la durée des inondations et coïncider avec le passage des systèmes de production vivaces aux cultures annuelles. Il est nécessaire de déterminer les répercussions des inondations sur la MOD et les facteurs qui atténuent ou intensifient les effets des inondations sur la MOD pour gérer la conservation de la MOS lors de futurs scénarios de changements climatiques.
Le projet vise à mieux comprendre les interactions entre la gestion agricole et les inondations saisonnières sur le devenir de la MOD. À l’aide d’approches en serre et au champ, le projet ciblera les trois objectifs suivants:
1. Évaluer l’interaction entre les inondations et les microorganismes sur la mobilité de la MOD et la transformation chimique.
2. Déterminer comment les racines interviennent dans les répercussions des inondations sur la mobilité et la chimie de la MOD.
3. Évaluer les répercussions de la rotation des cultures sur la rétention et la chimie de la MOD sur un gradient d’inondation.
La présence de racines et de communautés microbiennes avec un héritage d’exposition aux inondations devrait augmenter la rétention et le recyclage interne de la MOD lors d’inondations en raison des changements d’interaction avec les minéraux du sol et de la chimie de la MOD associés à une activité microbienne élevée. Le projet permettra de mieux comprendre les mécanismes de la rétention de la MOS et la façon dont les pratiques agricoles, comme le recours aux cultures de couverture et aux cultures fourragères vivaces en rotation, atténuent les pertes en MOD associées aux inondations saisonnières. Il permettra de former une doctorante sur les techniques de chimie moléculaire, la biogéochimie des isotopes et la conception et mise en œuvre d’expériences en serre et à l’échelle du paysage, qui deviendra une experte en la matière. Il permettra aussi de former un étudiant de premier cycle sur les méthodes de laboratoire et de terrain, qui participera à la conception de recherches, aux tests d’hypothèses et à l’analyse de données.