Academic literature on the topic 'Utilisation des terres et stocks de carbone'

La production de cacao dans la région ama- zonienne de l’Équateur représente une source de revenus importante pour la popu- lation locale. Les systèmes de production de cacao varient entre forêt primaire enrichie, systèmes agroforestiers traditionnels et monoculture. Cette étude vise à évaluer la relation entre diversité spécifique, stocks de carbone, productivité agricole et utilisations potentielles des ressources forestières pour trois modes d’utilisation des terres dans la région amazonienne de l’Équateur : agrofo- resterie à dominante cacaoyère (AF Cacao), monoculture de cacao (Monoculture) etforêt primaire (FP). La connaissance et la quanti- fication des meilleurs compromis entre les différents services écosystémiques liés à la culture du cacao permettent de contri- buer à la conservation des forêts primaires et d’optimiser les revenus des populations locales. La richesse spécifique, la diver- sité bêta, les stocks de carbone (biomasse aérienne et souterraine, nécromasse et sols) et la production de cacao et de bois ont été déterminés pour chaque système de culture sur des parcelles de 1 600 m2 (n = 28). Nos résultats montrent que la diversité bêta, la richesse spécifique et les stocks de carbone sont significativement plus élevés dans les systèmes FP et AF Cacao, tandis que la pro- duction du cacao est 1,5 fois plus élevée en Monoculture que sur les parcelles en AF Cacao. Pour ces deux systèmes, la richesse spécifique, la diversité bêta et les stocks de carbone totaux sont corrélés négativement avec la productivité de cacao. Alors que nos résultats montrent que la monoculture de cacao est plus rentable pour les agriculteurs que l’AF Cacao, un système de rémunération monétaire de la déforestation évitée, basé sur les crédits carbone, pourrait représenter une stratégie viable pour encourager la mise en œuvre de systèmes AF Cacao, lesquels contribueraient aux efforts de conservation et d’atténuation des effets du changement climatique tout en permettant de maintenir une production commerciale de cacao dans la région.

Les écosystèmes forestiers jouent un grand rôle face au réchauffement climatique grâce aux réservoirs importants de carbone organique (C) de leurs compartiments (aérien, racinaire, litière et sol). En ce qui concerne l'utilisation des terres, les changements d'affectation des terres et la foresterie, des mesures précises des stocks de C dans ces compartiments sont recommandées. Dans ce sens, la capacité de fixation de C des taillis d'eucalyptus (20 à 111 ans) des Hautes Terres centrales malgaches dans ces compartiments a été étudiée, en comparaison avec d'autres modes d'usage des terres (pseudo-steppe, rotation culture/jachère). Des mesures destructives de biomasses et des prélèvements de sols ont été effectués, suivis par le développement d'équations allométriques et des analyses en laboratoire (détermination de la teneur en carbone, étude isotopique). Tous âges confondus, la pratique de taillis d'eucalyptus présente le plus grand stock de C (150,8 ± 25,3 Mg C/ha face à 112 ± 15 et 72,3 ± 9,9 Mg C/hapour la pseudo-steppe et la rotation culture/jachère respectivement). Pour tous les modes d'usage, c'est le compartiment sol qui constitue le principal réservoir de C avec 56% pour l'eucalyptus et plus de 96 % pour les autres modes. Mais ce sont essentiellement la souche et les racines lignifiées qui rendent ces plantations d'eucalyptus plus efficaces que les autres modes d'usage (44 Mg C/ha pour l'eucalyptus face à 2 Mg C/ha) en termes de stockage de C. D'après l'étude isotopique, le C dérivé de l'eucalyptus dans le sol ne domine toutefois qu'en surface, probablement en raison de la gestion en taillis. Cependant, d'autres facteurs, à part la durée de plantation, comme l'altitude et la morphopédologie sont à considérer pour comprendre la dynamique des stocks de C mesurés. (Résumé d'auteur)

Objectif : Cette présente étude visait à déterminer la distribution verticale des stocks de carbone organique du sol et de la biomasse racinaire dans un parc agroforestière à Prosopis africana (Guill., et Rich.) Taub au Burkina Faso. Méthodologie et Résultats : L’étude a été menée à Saria sur un dispositif factoriel avec 3 répétitions. L’échantillonnage des racines et du sol a été fait par l’extraction de monolithes sur 5 couches à une profondeur de 150 cm. Les résultats montrent que la profondeur a influencé les stocks de carbone. La couche 0-50 cm renferme 91% du stock total de carbone de la biomasse racinaire. Les stocks de Carbone Organique du Sol (COS) le plus élevé a été enregistré dans la couche 80-120 cm (26,59±7,94 tC ha-1), contre 8,74±6,05 tC ha-1 dans la couche 0-20 cm. Conclusion et implication des résultats : Les résultats montrent que les parcs agroforestiers étudiés ont un fort potentiel de séquestration de carbone. Cependant, les éventuels projets de carbone dans les parcs agroforestiers devront se focaliser sur la biomasse végétale aérienne et souterraine car le carbone organique du sol parait ne pas être influencé par les différents aménagements. Aussi pour une bonne gestion de ces stocks de carbone, des études complémentaires doivent être menées en vue de comprendre le cycle de de renouvellement des racines fines des parcs agroforestiers afin de de mesurer les flux de carbone organique du sol dans les parcs agroforestiers. Mots clés : Carbone organique du sol; Parc agroforestier, Prosopis africana, séquestration de carbone ; Biomasse racinaire 16482 Koala et al., J. Appl. Biosci. Vol.160 :2021 Distribution des stocks de carbone du sol et de la biomasse racinaire dans un parc agroforestier à Prosopis africana (Guill., et Rich.) Taub au Burkina Faso, Afrique de l’Ouest Distribution of carbon stocks from soil and root biomass in Prosopis africana (Guill., And Rich.) Taub agroforestry parkland in Burkina Faso, West Africa. ABSTRACT Objectives The aim of this study was to determine soil organic carbon stocks and root biomass carbon vertical distribution in an agroforestry parkland of Prosopis africana (Guill., And Rich.) Taub in Burkina Faso. Methodology and Results: The study was carried out in Saria on factorial design with 3 replicates. Root and soil sampling was done by extracting monoliths in 5-layer up to 150 cm depth. Results show that depth influenced carbon stocks. 0-50 cm layer contains 91% of root biomass total carbon stock. Highest soil Organic Carbon (SOC) stocks were recorded in 80-120 cm layer (26.59 ± 7.94 tC ha-1), compared to 8.74 ± 6.05 tC ha-1 in 0-20 cm layer. Conclusions and application of findings: Our results show that agroforestry parklands have a high carbon sequestration potential. However, any carbon projects in agroforestry parklands have to focus on trees above-ground and below-ground biomass because soil organic carbon does not influenced by management. Also for good management of these carbon stocks, additional studies must be carried out in order to understand the renewal cycle of fine roots in agroforestry parks in order to measure organic carbon flow from soil in agroforestry parklands. Keywords: Soil organic carbon; Agroforestry parklands, Prosopis africana, carbon sequestration; Root biomass INTRODUCTION L’agroforesterie est un système d’utilisation des terres traditionnel qui est toujours utilisé de nos jours par les populations (Santoro et al., 2020). Elle est considérée comme un système durable car contribuant à lutter contre la dégradation des terres. Sa contribution à l’amélioration à la productivité de l’agriculture est bien reconnue de nos jours (Montagnini and Nair, 2004). L’amélioration de la productivité est due à l’augmentation de la matière organique et au recyclage des éléments

Afin de contribuer à la mise au point de mé- thodes de gestion durable des écosystèmes forestiers en Afrique centrale, la question de recherche suivante a été posée : l’analyse de l’évolution de la couverture végétale per- met-elle de comprendre et de documenter l’organisation spatiale et les mécanismes de la dégradation des forêts tropicales ? Pour cela, en République démocratique du Congo, le projet Makala a cartographié les arbres et les ressources forestières du bas- sin d’approvisionnement en bois-énergie de Kinshasa et a essayé de prédire son évolu- tion future. La carte a été réalisée à quatre périodes (1984, 2001, 2006 et 2012) avec une mosaïque de quatre images Landsat. L’estimation de la biomasse aérienne a été faite en 2012, par l’inventaire forestier de 317 parcelles (4 337 arbres de 44 espèces) dans les quatre types de couverture végétale, sur le plateau Batéké. Entre 2000 et 2012, le volume moyen de bois-énergie a chuté de plus de 50 % et les stocks de carbone de 75 % en 28 ans. La réduction drastique du couvert forestier, la baisse significative des périodes de jachère, l’augmentation des surfaces de savane, le déclin des stocks de biomasse et de carbone, constituent des signaux particulièrement forts. Mais ces premières estimations sont dérivées des données d’un petit échantillon, extrapolées au bassin d’approvisionnement. Il serait très utile d’augmenter l’échantillonnage, pour approcher des valeurs plus justes et concrètes. L’expérience du projet Makala montre clairement que l’analyse de l’évo- lution de la couverture végétale permet de comprendre et de documenter l’organisa- tion spatiale et les mécanismes de la dégra- dation des forêts. Mais seules une politique consciente et une gestion durable des terres des communautés, combinées avec une réintroduction des arbres dans les terres agricoles, peuvent initier un processus de restauration durable.

Dans de nombreux pays, les pratiques agroforestières ont été proposées pour lutter contre la dégradation des terres et le changement climatique. Parmi ces pratiques figure l’agro-sylvo-pastoralisme et le sylvopastoralisme qui constituent des puits de carbone (C). Cependant, des informations sont rares sur le potentiel de puits de C de ces pratiques au Bénin. L’objectif de cette étude était d’évaluer le stock de C de ces deux pratiques agroforestières avec chacune deux variantes : petit agro-sylvo-pastoralisme (PAS), petit sylvopastoralismes (PSV), grand sylvopastoralisme (GSV), et grand agro-sylvo-pastoralisme (GAS). Les données collectées ont été des dendrométriques, des échantillons de litière, herbacées, culture et sol. Les résultats ont révélé que quel que soit le type d’élevage considéré, le sol et les arbres constituaient les plus grands réservoirs de C. Le stock total de C a significativement varié (p˂0,05) d’un type d’élevage à l’autre. Ainsi, les stocks totaux de C ont été de 73,34 t C/ha ; 62,52 t C/ha ; 50.89 t C/ha et 49,94 t C/ha respectivement pour les types GAS, GSV, PAS et PSV. Ces résultats montrent la contribution considérable de ces pratiques dans la séquestration du carbone au Bénin. Ainsi ces pratiques doivent être vulgariser dans tout le pays. In many countries, agroforestry practices have been proposed to address land degradation and climate change. These practices include agro-silvo-pastoralism and silvo-pastoralism. Among these practices are agro-silvo-pastoralism and silvo-pastoralism which constitute carbon sinks (C). However, information is scarce on the C sink potential of these practices in Benin. The aim of this study was to evaluate the stock of C of two agroforestry practices with each two variants: small agro-silvo-pastoralism (PAS), small silvo-pastoralism (PSV), large silvo-pastoralism (GSV), and finally large agro-silvo-pastoralism (GAS). To achieve this aim, dendrometric data, litter, herbaceous, crop, and soil samples were collected. The results revealed that regardless of the type of livestock considered, the soil and the trees constituted the largest reservoirs of C while the litter constituted the weakest reservoir. The total stock of C varied significantly (p˂0.05) from one type of farm to another. Thus, the total C stocks were 73.34 t C/ha; 62.52 t C/ha; 50.89 t C/ha and 49.94 t C/ha respectively for the GAS, GSV, PAS, and PSV types. These results show the considerable contribution of these systems in carbon sequestration in Benin. Thus, these practices must be popularized throughout the country.

A la croisée de la terre solide et de l'atmosphère, les sols forment le plus grand réservoir terrestre de carbone organique, contenant deux fois plus de carbone que l'atmosphère et la végétation réunies, et constituant un contrôle majeur sur le flux des gaz à effet de serre. En outre, le carbone organique des sols (COS) est essentiel pour leur santé et fertilité, ainsi que pour la qualité de l'eau. La précision de l'outil le plus précieux dont nous disposons pour prédire l'évolution de ce réservoir, les modèles de dynamique du COS, est limitée par notre capacité à estimer la proportion du COS qui persistera sur le long terme. Cette quantité importante de carbone présente dans les sols depuis des siècles ou des millénaires, considérée comme « stable », peut varier fortement d'un endroit à l'autre. L'ambition de ma thèse était d’explorer une nouvelle approche basée sur l'analyse thermique et l’apprentissage automatique, pour caractériser le COS, estimer la proportion du carbone « stable » dans les échantillons de sol et ensuite utiliser cette nouvelle information pour améliorer la précision des modèles de dynamique du COS. Dans un deuxième temps, je me suis concentrée sur la technique de l'analyse thermique pour comprendre mieux les informations qu'elle offre, à la base des expériences modèles en laboratoire. Enfin, les résultats principaux de ma thèse consistent en une approche opérationnelle améliorant la précision des modèles du COS avec une valeur claire et significative pour une gestion « intelligente » des sols et, en des nouveaux aperçus sur le principe de fonctionnement, les limites et les possibilités de la technique d'analyse thermique au cœur de cette approche
Soils store twice the amount of carbon that is found in atmosphere and vegetation combined. They act as a buffer between solid earth and atmosphere and exercise a major control on the atmospheric concentration of CO2 through the release or sink of greenhouse gases. Organic carbon in soils in the form of organic matter is essential to soil health and fertility, to nutrient availability and water quality. The performance of the most valuable tool at our disposal for understanding and predicting the evolution of this reservoir, soil organic carbon (SOC) dynamics models, is currently limited by a missing key: the ability to estimate the proportion of SOC that will remain unchanged over projection-relevant timescales. This important amount of carbon present in soils for centuries or millennia, and therefore considered “stable”, can vary greatly from one location to another. The goal of my thesis was to explore a new approach based on thermal analysis and machine learning, to characterise SOC, estimate the proportion of “stable” carbon in soil samples, and use this information to improve the accuracy of SOC dynamics models. In a second step, I focused on the thermal analysis technique in the heart of this approach to understand better the important information it offers, based on model laboratory experiments. Finally, the main results of my thesis consist of a complete and validated operational approach improving the accuracy of SOC models with a clear and significant value for “climate-smart” soil management, while the experimental part offers new insights into the working principle, limitations and possibilities of the thermal analysis technique at the heart of this approach

Le carbone organique des sols (COS) joue un rôle majeur dans le maintien des propriétés des sols, et constitue un important réservoir de carbone sensible aux perturbations anthropiques dont les changements d'usage ou de gestion des terres. En Amazonie, la déforestation libère des gaz à effet de serre (GES) par le brûlis de la végétation mais les stocks de COS sont également susceptibles d'évoluer et de contribuer aux émissions de GES. Nous montrons que ces variations de stocks sont cependant mal comprises à l'échelle du biome, en raison de l'approche par chrono-séquence qui induit de nombreuses incertitudes et du manque de données sur la gestion des agrosystèmes implantés après déforestation. L'étude a été conduite sur un site agronomique diachronique en Guyane, déboisé sans brûlis et avec des restitutions de biomasse forestière au sol, sur lequel ont été implantés 3 systèmes de culture : une prairie et deux systèmes maïs/soja avec ou sans travail du sol. L'objectif a été de déterminer le devenir du carbone forestier et du COS des agrosystèmes. Les fluctuations des stocks ont été mesurées jusqu'à 5 ans après déforestation dans la couche 0-30 cm, un bilan est proposé pour la couche 0-100 cm à 5 ans. La décomposition des débris de bois, apportés au sol suite à la déforestation, a été étudiée via leur perte de masse et leur caractérisation par pyrolyse Rock-Eval. La répartition granulométrique du COS a été mesurée 4 ans après déforestation. L'isotopie δ13C a été utilisée dans le sol sous prairie pour distinguer le carbone d'origine prairiale. L'apport de carbone issu de la déforestation a entrainé une augmentation des stocks de COS, mais de courte durée car les débris de bois se sont rapidement décomposés et n'ont pas induit de stockage durable de COS. Cinq ans après déforestation les stocks de COS sous prairie sont similaires à ceux observés sous forêt, grâce à des apports de carbone importants par les racines, alors que sous cultures les stocks diminuent d'environ 18 %, sans que l'on ait distingué un effet du travail du sol. La décroissance du carbone forestier, qui concerne l'ensemble des fractions granulométriques du sol, a donc été compensée par les apports de carbone sous prairie, ce qui n'est pas le cas sous cultures annuelles. Le modèle RothC a pu être validé dans notre situation même s'il a surestimé légèrement les stocks sous cultures. Nos résultats, replacés dans le contexte amazonien montrent que les diminutions de COS observées ici sont moins importantes que pour l'ensemble des tropiques humides, probablement en raison de la gestion optimale du site et de la courte durée du temps d'observation
Soil organic carbon is a key component of soil quality, and represents a large part of the terrestrial carbon stock, sensitive to human perturbations including land-use change. In Amazonia, deforestation induces greenhouse gases (GHG) emissions due to vegetation burning, but SOC stocks also change, which can induce GHG emissions. We show that these changes are misunderstood at the biome scale, because of the chronosequence approach that induces uncertainties, and because of the lack of management data of the agrosystems established after deforestation. We studied here an agronomic trial with a diachronic approach in French Guiana, deforested with a fire-free method that returned large amount of forest organic matter. Three agrosystems were set up: a grassland and two annual crop systems (maize/soybean) with and without soil tillage. We aimed to measure the fate of forest carbon and of SOC in the agrosystems. SOC stocks fluctuations were assessed up to 5 years after deforestation in the layer 0-30 cm, and a comparison forest-agroecosystems in the layer 0-100 cm was done at 5 years. Decomposition of woody debris buried in the soil after deforestation was assessed by mass loss approach and Rock-Eval pyrolysis. SOC distribution in granulometric fractions was measured 4 years after deforestation. δ13C methods were used in the grassland soil to distinguish the carbon derived from forest or grassland. We found that carbon inputs from deforestation increased SOC stocks, but only at short-term because woody debris decomposition was fast and did not induce a mid-term SOC storage. Five years after deforestation SOC stocks in grassland are similar to the forest, thanks to carbon inputs from root activity. In the annual crops SOC stocks decrease of about 18 %, and no difference is found according to the soil tillage. The decay of forest soil carbon, which affected the whole granulometric fractions of SOC, is thus offset in grassland but not in annual crops. RothC model could be validated in our study, but slightly overestimated SOC stocks in annual crops. Replaced in the Amazonian context, our results showed that the SOC decrease here was lower than other studies across humid tropics. This can probably be explained by the optimal management of the agrosystems, and the short time lapse studied

Le changement d’usage des terres, liées à l’agriculture et à la foresterie, engendre une perte importante de biodiversité et représente une part importante de nos émissions de GES à l’origine du changement climatique. Le mécanisme de Réduction des Émissions de la Déforestation et Dégradation des forêts, conservation, gestion durable et restauration des stocks de carbone (REDD+) initié il y a dix ans. peine à se mettre en place du fait de nombreuses contraintes politiques et scientifiques. Malgré l’existence de lignes directrices élaborées par la communauté scientifique internationale, des outils et données sont nécessaires afin de fournir des informations précises, à moindre coût et utilisables à différentes échelles. L’objectif de cette thèse est de développer des méthodologies innovantes pour réduire les incertitudes sur les estimations des émissions et séquestrations de CO2 associées à la déforestation, dégradation et régénération des terres. Madagascar, pays engagé dans le REDD+ depuis huit ans et soumis à des pertes importantes de biodiversité et de couvert forestier est pris comme exemple. Trois études complémentaires ont été réalisées : i) le suivi de la déforestation en région tropical humide et sec par satellites, ii) l’estimation des stocks de carbone dans les sols et les forêts et iii) la modélisation des changements d’usage de terres. Nous avons développé une nouvelle méthodologie de suivi de la déforestation à Madagascar permettant de tenir compte de la définition des forêts et améliorer la prise en compte des petites parcelles de défriche brulis. Les chiffres de la déforestation, variant d’une région à une autre, ont ainsi été actualisés jusqu’en 2013. Une méthodologie innovante de cartographie des stocks de carbone dans le sol à des résolutions fines et à des échelles régionales a été mise au point en couplant de nombreux facteurs environnementaux et un inventaire de terrain à l’aide d’un modèle d’apprentissage automatique. Ce modèle spatial du carbone a été appliqué sur des images satellites acquises vingt année plus tôt afin d’évaluer la dégradation des stocks de carbone du sol et leur régénération potentielle. Des facteurs de perte et gains de carbone dans le sol ont pu ainsi être estimés. Enfin, une approche de modélisation des changements d’usage des terres a permis de mieux comprendre les facteurs biophysiques et socio-économiques liées à la déforestation, dégradation des terres et régénération, et proposer des scénarios spatialisés pour aider les décideurs. Les résultats obtenus dans cette thèse et les méthodologies développées permettent d’alimenter les discussions et documents concernant la stratégie REDD+ de Madagascar. Elle contribue et vise à une meilleure gestion des agro-écosystèmes par la fourniture d’informations spatiales justes, précises spatialement et pertinentes à grande échelle
Land use change due to agriculture and forestry, generates a significant loss of biodiversity and is an important part of our greenhouse gas (GHG) emissions causing climate change. The Reduction of Emissions from Deforestation and Forest Degradation, conservation, sustainable management and restoration of carbon stocks (REDD+) mechanism initiated ten years ago is struggling to establish because of many political and scientific constraints. Despite the existence of guidelines developed by the international scientific community, tools and data necessary to provide accurate, cost and usable at different scales. The objective of this thesis is to develop innovative methods to reduce uncertainties in the estimates of CO2 emissions and sequestrations from deforestation, degradation and land regeneration. Madagascar, a country committed in REDD+ for eight years and subjected to significant losses of biodiversity and forest cover, is taken as an example. Three complementary studies were carried out: i) monitoring of deforestation in tropical humid and dry regions, ii) estimates of carbon stocks in soils and forests and iii) land use change model. We have developed a new methodology for monitoring deforestation in Madagascar considering the national definition of forests and accounted for small plots of slash and burn practices. The figures of deforestation vary from one region to another, and have been updated to 2013. An innovative methodology for soil organic carbon stock mapping at fine resolution and regional scale has been developed by coupling many environmental factors and a field inventory using a machine learning model. This spatial carbon model was applied on satellite images acquired twenty year ago to assess the degradation of soil carbon stocks and potential regeneration. Loss and gain factors due to various land use change were estimated. Finally, the land use change framework developed allowed us to understand the biophysical and socio-economic factors related to deforestation, land degradation and regeneration, and provide spatially scenarios to assist policy makers. The results obtained in this thesis and the methodologies developed allow to feed the discussions and documents relating to the REDD + strategy in Madagascar. It contributes and is aimed at a better management of agro-ecosystems by providing accurate spatial information, locally relevant and globally consistent

L’utilisation des Produits Résiduaires Organiques (PRO) par l’agriculture peut permettre de substituer une partie des engrais minéraux et augmenter les niveaux de matière organique des sols. Elle peut également générer des pollutions azotées via la lixiviation de nitrate ou des émissions gazeuses. Mieux connaitre le devenir du carbone (C) et de l’azote (N) après applications de PRO sur les sols agricoles contribue à améliorer les bénéfices de cette pratique et à en limiter les impacts environnementaux. Cette thèse a pour objectif: (i) de prédire les dynamiques du C et du N en cas d’applications de PRO sur les sols agricoles, (ii) d’étudier les effets de scenarios d’apports de PRO sur les stocks de carbone dans les sols, la substitution des engrais azotés et les pollutions azotées dans le contexte du territoire de la Plaine de Versailles, en prenant en compte la diversité des sols, de leurs teneurs en C et des successions culturales, (iii) d’améliorer ces bénéfices à l’échelon du territoire via une distribution optimale des PRO. Le modèle CERES-EGC a été utilisé pour simuler les effets de 13 ans d’apports de PRO sur les dynamiques de C et de N dans le système sol-plante-atmosphère de l’expérimentation QualiAgro, située au cœur du territoire d’étude. Le sous-modèle NCSOIL a été paramétré à partir de cinétiques de minéralisation de C et N mesurées en conditions contrôlées de laboratoire. Le transfert de ces paramètres dans CERES-EGC a permis de simuler correctement les évolution des stocks de carbone dans les sols, les rendements et les prélèvements de N par les cultures ainsi que l’évolution des stocks de N minéral dans les sols. Les dynamiques de minéralisation de C et N des 18 PRO disponibles sur le territoire ont été déterminées. NCSOIL a été paramétré à partir des caractéristiques analytiques et des résultats de fractions biochimiques des PRO. Les types de sol du territoire n’ont pas impacté significativement le paramétrage. Les PRO ont été classés selon 4 types : (1) composts stables, (2) composts moins matures restant plus réactifs et les fumiers stables, (3) des fumiers très réactifs correspondant à des fumiers de chevaux, (4) des PRO très réactifs tels que des boues et des fientes pouvant plutôt être utilisés comme fertilisants. De nombreux scenarios d’apport de PRO, contraints par les flux de phosphore et de N apportés, ont été simulés sur 20 ans dans tous les contextes de sols, successions culturales et teneurs en C organique des sols du territoire. Le type de sol a impacté le plus le stockage de C et les lixiviations de nitrate tandis que les successions culturales étaient prépondérantes sur la substitution des engrais. Des composts ont permis de stocker 1.1 t C ha- 1 an-1 allant jusqu’63% du C apporté. Des substitutions de 74 kg N ha-1 an-1 ont été atteintes avec une boue mais aussi un compost en prenant en compte la substitution des engrais liée aux augmentations de matière organique dans les sols. La substitution des engrais a pu atteindre plus de 90% du N apporté par les PRO, ceci étant lié aux arrières-effets sur le stockage de matière organique dans les sols et dépendant des hypothèses de calcul de la substitution des engrais azotés. Un modèle d’optimisation a été développé pour sélectionner les scenarios d’apports de PRO pour chaque ilot du territoire (sol x succession de culture x teneur en C organique initiale x surface) tenant compte de la disponibilité des PRO et avec pour objectif de maximiser le stockage de C ou les substitutions en engrais azotés ou de minimiser la lixiviation de nitrate au niveau du territoire. En apportant préférentiellement les PRO les plus stables sur les sols à fort potentiel de stockage de C (fortes teneurs en argile et calcaire), jusqu’à 0.47 t C ha-1 an- 1 pourrait être stocké. En appliquant préférentiellement les PRO fertilisants sur les successions à maïs, et les PRO amendants sur les successions à colza jusqu’à 53 kg N ha-1 an-1 de N de synthèse pourrait être économisés
The use of Exogenous Organic Matter (EOM) in agriculture could be an efficient way to substitute mineral fertilisation and increase soil organic matter (SOM) enhancing soil fertility and storing carbon (C). It could also cause nitrogen (N) pollutions such as nitrate leaching and gas emissions. Better understanding of C and N fate after EOM applications on cropped soils would allow improving these benefits while limiting environmental impacts. This thesis aims at: (i) predicting EOM impacts when applied on cropped soils, (ii) studying the effects of various scenarios of EOM applications in terms of C storage, synthetic N saving and N pollutions in the context of the Plain of Versailles region (221 km²) and taking into account soil diversity, crop successions and soil organic C contents, (ii) studying the potential for improving these benefits at the regional scale with an optimal distribution of EOM. The CERES-EGC crop model was used to simulate the effects of repeated applications of EOM over 13 years on both soil C and N dynamics in the soil-crop-water-air system of the long-term field experiment QualiAgro located within the region. The sub-model NCSOIL was parameterised from C and N mineralisation kinetics of EOM measured in laboratory conditions. When transposing the parameters into the CERES-EGC model, C storage at the field scale was well simulated, together with crop N uptake and yields, as well as soil mineral N contents. The kinetics of C and N mineralisation of the 18 EOM available in the region were used along with EOM biochemical fractionations for parameterising the NCSOIL model. The soil type did not significantly change EOM parameters. Four groups of EOM were distinguished based on their C and N dynamics: (i) stable composts, (2) more reactive and less mature composts and stable manures, (3) manures with reactive OM corresponding to horse manures and (4) very reactive EOM as sludges, litters that should be used as fertilisers. Numerous scenarios of EOM applications, constrained on the phosphorus and N quantities they bring (and limiting the input in trace elements), were simulated for 20 years in all regional contexts of soil, crop successions and soil organic C contents. The soil type was the main factor controlling C storage and N leaching while it was crop successions for N saving. Some composts allowed C storage up to 1.1 t C ha-1 yr -1 reaching 63% of C applied. N saving of 74 kg N ha-1 yr -1 were possible with a dried sewage sludge and a compost. N substitution could reach more than 90% of N applied with EOM, these high percentages being related with the indirect effect of EOM on soil OM and the hypothesis made for N substitution An optimisation model was developed to select EOM application scenario for each crop plot (soil x crop succession x initial soil OC content x area) accounting for EOM availability in the region with the objectives of maximising C storage or synthetic N saving or minimising N leaching at the regional scale. Applying preferentially the most stable EOM on soils with the highest potential for C storage i.e. with the highest calcareous and clay contents, up to 0.47 t C ha-1 yr-1 could be stored. Applying preferentially fertilising EOM on crop succession with maize and amending EOM on succession with rapeseed, up to 53 kg N ha-1 yr -1 could be saved