Literatura científica selecionada sobre o tema "Acidification – Environnement"

Contexte : La viticulture est très exigeante en intrants. La viticulture biologique est souvent considérée comme un système durable, mais elle a des impacts environnementaux. L'analyse du cycle de vie (ACV) permet de discriminer les itinéraires viticoles. Objectif : Notre article présente et discute l'intérêt de l'ACV pour évaluer, comparer et améliorer les itinéraires viticoles biologiques par une comparaison (i) des inventaires des pratiques, (ii) des inventaires du cycle de vie (ICV) et (iii) des ACV. Matériel et méthodes : Huit cas ont été étudiés dans trois régions viticoles françaises et deux années. L'ICV et l'ACV ont été calculés, cinq impacts ont été sélectionnés par corrélations (changement climatique, eutrophisation de l'eau douce, écotoxicité terrestre, acidification terrestre, eutrophisation marine). Résultats et discussion : des différences importantes entre les cas pour les pratiques et les quantités d'intrants ont été observées et l'étude des impacts sur le changement climatique a révélé la hiérarchie d'importance des opérations notamment mécaniques et un classement différent pour des impacts au kg de raisin et à l'ha de vigne. Les défis de l'ACV sont de mieux prendre en compte le soufre et le cuivre ; enrichir les bases de données sur les engrais organiques ; et construire des indicateurs de biodiversité. Conclusion : L'ACV est meilleure que les inventaires des pratiques pour évaluer la viticulture biologique. Mots-clés : évaluation environnementale, viticulture durable, conduite de la vigne, cuivre, carburant, fertilisation.

Dans cet article, nous analysons trois territoires à haute densité animale, différentiés par le contexte de production (densité et diversité des élevages), la sensibilité des milieux et les choix stratégiques et technologiques mis en oeuvre pour la gestion des effluents : i) la Bretagne, un territoire de polyculture-polyélevage avec une forte densité d'élevages et des zones particulièrement sensibles sur le plan environnemental, ii) l'Allemagne, avec la particularité d'un très fort développement de la méthanisation à des fins de production d'énergie renouvelable et iii) la Catalogne, un territoire marqué par un développement récent et très rapide de la production porcine dans un milieu où les surfaces agricoles disponibles pour l'épandage sont limitées. Ces systèmes se caractérisent par une production élevée par unité de surface et par unité de travail, à des coûts relativement bas, avec un recours important à des intrants, principalement pour l’alimentation des animaux. Malgré des progrès significatifs, les impacts environnementaux locaux, eutrophisation et acidification, constituent une limite importante dans ces systèmes. À l'inverse, les impacts globaux, comme l'émission de gaz à effet de serre sont faibles par unité de produit, compte tenu du type d'élevage et de l'intensité de production. Ils sont encore réduits avec la méthanisation. Ces systèmes font face à une remise en cause du modèle socio-économique dans lequel ils s’inscrivent avec des questions autour de la faible rémunération des éleveurs et du bien-être animal. Différents leviers d'action spécifiques à ces territoires à haute densité animale ont été identifiés pour mieux gérer les compromis entre les différents services.

L’ammoniac (NH3) est un polluant atmosphérique émis à 80 % par l’agriculture, qui contribue à l’eutrophisation et l’acidification des milieux naturels. C’est aussi un précurseur de particules fines (PM2.5) nocives pour la santé. Malgré ce rôle scientifique et sociétal majeur, nos connaissances sur l’ammoniac atmosphérique restent très limitées. La mesure du profil vertical de NH3 constitue l’une des clés permettant d’approfondir ces connaissances. C’est pourquoi, l’objectif principal de cette thèse est de développer un instrument de mesure de l’ammoniac embarquable dans un ballon captif afin de mesurer ces profils verticaux. Un état de l’art de la mesure de NH3 a d’abord été réalisé à travers l’analyse des données de la campagne AMICA (Analyse Multi-Instrumentale des Concentrations d’Ammoniac) à l'automne 2021. Il a montré la nécessité de concevoir un instrument sans système de prélèvement pour éviter les biais liés à l’adsorption de NH3. Afin de tester et valider les techniques de spectroscopie infrarouge (DAS et WMS) envisagées pour la mesure de NH3, un premier instrument pour la mesure du CO2 (premier gaz à effet de serre d'origine anthropique) a été développé et a permis de réaliser des mesures de profils verticaux. NH3 étant bien plus difficile à détecter que le CO2, une cellule optique à grande longueur de parcours a été conçue afin d’améliorer la sensibilité de l’instrument. Plus généralement, les outils conçus et mis en place au cours de cette thèse peuvent s’appliquer à la mesure de toutes les espèces atmosphériques d’intérêt et en particulier à celles présentes à l’état de traces
Ammonia (NH3) is an atmospheric pollutant, emitted at 80 % by agriculture, which contributes to the eutrophication and acidification of natural environments. It is also a precursor of fine particles (PM2.5) that are harmful to human health. Despite this major scientific and societal role, our knowledge about atmospheric ammonia is still very limited. Measuring the vertical profile of NH3 is one of the keys to improving this knowledge. For this reason, the main objective of this thesis is to develop an ammonia measurement instrument that can be embedded in a tethered balloon to measure these vertical profiles. To begin, a state of the art of NH3 measurement was carried out through the data analysis of the AMICA campaign (Multi-Instrumental Analysis of Ammonia Concentrations) in autumn 2021. It highlighted the need to design an instrument without a sampling system to avoid bias due to NH3 adsorption. To assess the infrared spectroscopy techniques (DAS and WMS) intended for NH3 detection, a first instrument aimed at atmospheric CO2 measurements (main anthropogenic greenhouse gas) was developed and used to carry out vertical profiles. As NH3 is much more difficult to detect than CO2 , a long-path optical cell was designed to improve the instrument’s sensitivity. On a more general level, the tools developed and implemented during this thesis can be applied to the measurement of all the atmospheric species of interest, and in particular those that exist in trace quantities

Les grandes algues brunes sont des espèces clés dans les écosystèmes marins des latitudes tempérées où elles forment les forêts marines, parmi les écosystèmes les plus productifs et diversifiés au monde. En Méditerranée, elles sont représentées par les espèces du genre Cystoseira sensu lato, pour la plupart endémiques et caractérisées par leur longue durée de vie et faible dispersion. Cependant, les impacts anthropogéniques causent leur régression, entrainant des changements abruptes vers des communautés moins complexes (communautés gazonnantes et déserts marins), rendant l'écosystème potentiellement plus vulnérable aux phénomènes émergents, tels que les efflorescences de microalgues benthiques nuisibles. Les efflorescences de dinoflagellés benthiques du genre Ostreopsis, se développant sur les communautés macroalgales ont augmenté au cours des dernières décennies dans les régions tempérées, y compris la Méditerranée. Elles sont connues pour leurs effets néfastes sur la santé publique, les écosystèmes et l'économie qui en dépend.Les objectifs de cette thèse sont d'évaluer (i) les causes abiotiques (température et acidification) et biotiques (herbivorie, facilitation écologique) potentiellement à l'origine de la régression des forêts marines Méditerranéennes, et (ii) les éventuelles conséquences de cette régression dans la facilitation des efflorescences d'Ostreopsis spp. Les deux premiers chapitres de cette thèse sont focalisés sur les causes de la régression de Cystoseira s.l. Dans le Chapitre 1, les effets du changement climatique et de la facilitation écologique sur le recrutement de Cystoseira compressa ont été étudiées par des expériences en laboratoire. Un effet interactif du réchauffement et de l'acidification de l'océan, qui affecte négativement les recrues de C. compressa, a été observé, ainsi qu'un effet négatif de la présence d'algues corallines incrustantes. Dans le Chapitre 2, la pression herbivore de différents invertébrés sur les recrues de C. compressa a été étudiée par des expériences sur le terrain et en laboratoire. Les résultats montrent une forte pression herbivore de plusieurs espèces d'invertébrés (mollusques, décapodes et isopodes) sur les recrues de C. compressa, qui pourraient représenter une menace pour les populations à long terme et une cause d'insuccès des actions de restauration.Les chapitres 3 et 4 se focalisent sur le lien entre la perte de forêts marines et les efflorescences d'Ostreopsis spp. Dans le Chapitre 3, une revue bibliographique s'intéresse au rôle de l'habitat dans la facilitation/régulation des efflorescences. Malgré un évident manque d'informations à l'échelle globale sur les méso- et macro-habitat plus propices aux efflorescences, les connaissances actuelles démontrent que les substrats les plus échantillonnés pour étudier ces espèces sont des macroalgues formant des communautés peu complexes, suggérant que ces communautés hébergent les efflorescences les plus importantes. Dans le Chapitre 4, la relation entre les efflorescences d'Ostreopsis et les communautés macroalgales a été étudiée par des expériences sur le terrain en Italie et en France. Des différences significatives ont été observées sur un des deux sites d'étude tandis que dans le deuxième on estime que la forte variabilité puisse avoir caché les éventuelles préférences d'Ostreopsis spp. Mais, des études à plus grande échelle seraient nécessaires pour conforter ces résultats.Les résultats de cette thèse représentent d'importantes avancées sur les causes et les effets de la régression des forêts de Cystoseira s.l., confortant l'importance de leur conservation et (où nécessaire) restauration, en contribuant à la conception de stratégies de gestion, non seulement pour préserver un des écosystèmes les plus productifs en Méditerranée, mais aussi dans le but de limiter d'éventuelles conséquences inattendues, telles que les efflorescences d'Ostreopsis spp
Large brown forest-forming macroalgae are dominant foundation species, ecosystem engineers of marine macroalgal forests. In the Mediterranean Sea, they are mainly represented by Cystoseira sensu lato spp. most of wich are endemic. They are also characterized for being long-lived species with short dispersal of the zygotes. Marine forests are one of the most productive and diverse ecosystems on earth. However, anthropogenic impacts are pushing them to the edge, causing regime shifts towards less complex communities such as shrubs, turfs, or even barren grounds. Marine forest loss affects the whole ecosystem, eventually making it more vulnerable to emergent phenomena such as benthic harmful algal blooms (BHAB). BHAB of the genus Ostreopsis spp. have been expanding in recent decades through temperate regions such as the Mediterranean Sea, where they have important public health, ecological and economic consequences. Major blooms are generally observed on macroalgal turfs and shrubs, suggesting that less structurally complex macroalgal communities could have an active role in promoting the proliferation of blooms.The main objectives of this thesis are (i) to assess some abiotic (climate change) and biotic (herbivory) causes of marine forests loss in the Mediterranean Sea and (ii) the potential consequences this loss can have in the context of BHABs proliferation. In the first two chapters, the causes of Cystoseira s.l. spp. loss were assessed. In Chapter 1, the effects of climate change and species facilitation on the recruitment of Cystoseira compressa were studied in controlled laboratory experiments. The major results from this chapter show that the interactive effects of ocean warming and acidification negatively affect C. compressa recruits, which are also negatively affected by the presence of crustose coralline algae. In Chapter 2 the grazing pressure and the effects of different invertebrates on recruits of C. compressa were assessed through field surveys and both field and laboratory-based experiments. The results obtained show a high grazing rate of several common invertebrate species (molluscs, decapods et isopods) on recruits of C. compressa, representing a threat to natural populations in the long term, but also affecting the success of restoration actions. In chapters 3 and 4 the consequences of forest loss and in particular, the facilitation of Ostreopsis spp. blooms was approached by a literature review and field experiments. The review, reported in Chapter 3, focussed on the role of habitat in the facilitation of Ostreopsis spp. blooms. Despite an evident lack of information at the global scale on the meso- and macro-habitat fostering Ostreopsis spp. blooms, the present knowledge suggests a relationship between the abundance of Ostreopsis spp. and the complexity of the macroalgal communities. In Chapter 4 Ostreopsis spp. blooms have been studied in relation to macroalgal communities in field experiments in Italy and in France. A high variability on Ostreopsis spp. abundances was observed in the different macroalgal species and communities sampled, in some cases likely hiding other potential patterns of Ostreopsis spp. preferences. Larger scale studies would be needed to confirm these results.These findings provide important insights into the causes and effects of Cystoseira s.l. spp. loss and are of major interest for the conservation of Mediterranean marine forests, contributing to the development of effective management measures. The results presented support the importance of marine forests restoration in the Mediterranean Sea, as recommended by the 2030 European Biodiversity Strategy, the United Nations Decade on Ecosystem Restoration and the 2030 Agenda for Sustainable Development objectives. Such restoration actions will not only increase the productivity and biodiversity of coastal ecosystems but could potentially mitigate the public health, ecological and economic consequences of Ostreopsis spp. blooms

L'acidification des océans (AO) est un phénomène induit par l'augmentation de la pression partielle en CO2 (pCO2) atmosphérique d'origine anthropique caractérisé par une diminution du pH de l'eau de mer et une modification des paramètres de la chimie des carbonates. L'AO est susceptible d'impacter toutes les espèces marines mais les organismes calcifiants y seraient les plus sensibles. Dans le cadre de cette thèse, les réponses physiologiques des algues Corallinacées (algues rouges calcaires) et de la crépidule (mollusque gastéropode) ont été étudiées sous des conditions de pCO2 actuelles et prévues pour la fin du siècle. Les réponses des Corallinacées à l'AO en termes de production primaire et de calcification ont varié suivant les espèces, d'une absence de réponse chez Corallina elongata à une diminution de 80% de la calcification nette journalière chez le maërl Lithothamnion corallioides. La crépidule est en revanche une espèce très tolérante à l'augmentation de la pCO2. Aucune dépression métabolique n'a été observée chez les adultes malgré une diminution de la calcification nette induite par l'augmentation de la dissolution de la coquille externe. La taille des jeunes stades de son cycle de vie (embryons et larves) a été réduite sous conditions de pCO2 élevées mais aucune diminution de la respiration ou mortalité importante n'a été observée. Ces espèces calcifiantes ont une importance écologique majeure au sein des écosystèmes côtiers de Manche et Atlantique nord-est. Les changements physiologiques induits par l'AO sur ces espèces clé sont susceptibles de modifier les flux de matière et d'énergies au sein des écosystèmes dans lesquels elles sont des espèces ingénieures.

L'objectif de cette thèse est d'évaluer l'incidence de la pollution azotée des transports sur les écosystèmes de montagne, mais aussi de montrer que la géographie propose une approche complémentaire à celles des chimistes ou des biologistes. Deux vallées Pyrénéennes ont été choisies comme terrain d'étude : le site de Biriatou/Saint-Jean-de-Luz, un axe de passage international (A63) confronté à une progression considérable du trafic, notamment poids lourds avec plus de 7500 PL par jour durant l'année 2000, et la vallée d'Aspe (RN134), pour faire un état de la situation avant l'ouverture du nouveau tunnel routier international du Somport. La recherche dans le domaine de la pollution atmosphérique du trafic routier pose de nombreuses difficultés méthodologiques. Etablir une cartographie de cette pollution constitue pourtant un préalable indispensable à l'étude des risques induits par le trafic. Un modèle de diffusion spatiale de la pollution a été mis en œuvre dans cette optique. Le polluant retenu pour cette étude est le dioxyde d'azote (NO2) car il contribue – avec les autres polluants azotés – à l'acidification et à l'eutrophisation des eaux et des sols. Une méthode intégrant la topographie a permis d'établir une cartographie des dépôts azotés pour les deux secteurs d'étude. Nous montrons que l'évaluation du dépôt polluant (l'aléa) ne permet pas – à elle seule – de déterminer le risque. Chaque écosystème possédant des caractéristiques qui lui sont propres (capacité tampon du sol, nature de la végétation notamment), la vulnérabilité traduite en termes de charges critiques diffère en fonction des conditions environnementales. C'est à travers la mise en relation spatiale des niveaux de pollution avec la connaissance des milieux naturels que les zones à risques peuvent être localisées. La méthodologie proposée dans cette thèse a permis de montrer que les risques environnementaux liés aux transports routiers sont bien réels, même lorsque le trafic est faible selon les conditions de dispersion.