# Récupération d'une prairie permanente à un extrême climatique induit par l'enrichissement en CO2 de l'air.

Catherine Picon-Cochard, Marine Zwicke, Angela Augusti, Marie-Lise Benot, Jacques Roy, Damien Landais, Jean-François Soussana, Florence Volaire

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Catherine Picon-Cochard, Marine Zwicke, Angela Augusti, Marie-Lise Benot, Jacques Roy, et al. Récupération d'une prairie permanente à un extrême climatique induit par l'enrichissement en CO2 de l'air. Réseau prairies – Symposium 2017, Mar 2017, Montpellier, France. hal-01604777

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Submitted on 5 Jun 2020

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# Récupération d'une prairie permanente à un extrême climatique : rôle de l'enrichissement en CO₂ de l'air

Catherine Picon-Cochard

Marine Zwicke, Angela Augusti, Marie-Lise Benot, Jacques Roy, Alex Milcu, Damien Landais, Nathalie Fromin, Florence Volaire, Jean-François Soussana
# Changement climatique en cours et à venir

## CO₂

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## Température

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IPCC 2014

## Aridité

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Sécheresse

Humidité
# Effets connus du CO2, T sur les plantes
## effets simples ≠ effets combinés

- Biomasse totale
- Biomasse aérienne
- Biomasse racinaire
- Biomasse racines fines
- Biomasse microbienne
- C sol

- Respiration du sol

- N minéral

Dieleman et al 2012

CO₂

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T

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CO₂ x T

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# Risques liés au manque d'eau pour les prairies

## Pertes de production

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Prairie naturelle C3 (USA)

## Pertes d'espèces

Fertiles (38)

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Peu fertiles (42)

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80 prairies naturelles Californie
# Concept d'évènements climatiques extrêmes
(ECE)

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>## Définition de l'ECE</figcaption></figure>

Smith, 2011, J Ecology
# Récupération des prairies
suite à une sécheresse « extrême »

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Hypothèse
oscillation :

* changement
dominance
des espèces

* R/S ratio
## Objectif-Question

* Etudier le fonctionnement d'une prairie permanente sous climat futur plus chaud et plus sec avec ou sans enrichissement en CO₂ de l'air

* L'enrichissement en CO₂ de l'air peut-il atténuer les effets < 0 d'un évènement extrême estival (canicule-sécheresse) ? Comment ?

- Flux aériens de l'écosystème

- Sénescence du couvert

- Croissance des racines

- Production aérienne
# Prélèvement in situ des blocs de prairie
Redon, 800 m

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<table><thead><tr><td>Groupes</td><td>Graminées</td><td>Légum</td><td>Dicots non fixatrices</td></tr></thead><tbody><tr><td>A</td><td>65</td><td>29</td><td>6</td></tr><tr><td>B</td><td>50</td><td>49</td><td>1</td></tr><tr><td>C</td><td>67</td><td>29</td><td>4</td></tr><tr><td>D</td><td>62</td><td>31</td><td>7</td></tr><tr><td>Total</td><td>61</td><td>35</td><td>5</td></tr></tbody></table>
# Ecotron de Montpellier

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* 12 dômes

* Par dôme : 4 blocs de prairie (4m²)

* 4 traitements sous réchauffement (+3.6°C) et avec réduction des apports d'eau (-74 mm)

* ✓ 380 et 520 ppm (scénario 2050)

* ✓ Avec et sans extrême estival : 2 semaines : +3.1°C et aucun apport d'eau
# Protocole expérimental

Année 1 : mise en place dans les dômes : 1 traitement : 390 C

Année 2 : 4 traitements

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14 Mar

26 Apr

Cut
9 Jun

25 Jun

21 Jul - 4 Aug

Cut

2 Nov

01/10

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INRA
SCIENCE & IMPACT

Séminaire Réseau Prairies, 8 mars 2017, Montpellier
# Humidité du sol - % vert

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Roy, Picon-Cochard et al, 2016, PNAS
# Flux aériens

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# Récupération des flux aériens

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1 mois après l'extrême climatique
Croissance des racines

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<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>BNPP (g m⁻² an⁻¹)</figcaption></figure>

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Pools N plantes et nitrification du sol

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Roy, Picon-Cochard et al, 2016, PNAS
# Bilan de C de l'écosystème

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# Masse aérienne
(g m⁻²)

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Dates

Annuelle
# Qualité du fourrage

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CO2: ***, extrême : ***

CO2: *, extrême : *
Conclusions

* Effet de l'enrichissement en CO₂ sous climat futur plus chaud et plus sec

- Augmentation photosynthèse et économie de l'eau

- Sénescence plus faible

- Augmentation production des racines

- MAIS pas d'effet sur la production aérienne

* En réponse à l'extrême estival

- Effet CO₂ : compensation totale de l'extrême sur l'assimilation nette de carbone par la prairie. Rôle des sucres dans cette récupération ?

- Fourrage plus digestible : ↑ N, ↓ NDF

* MAIS effets observés à court terme ≠ des effets à plus long terme (cf exp IMAGINE)

- Risque élevé ↓ graminées, ↑ dicotylédones

* Etudier à plus long terme les écosystèmes prairiaux et considérer les facteurs climatiques combinés pour améliorer les modèles afin de prédire et comprendre l'évolution des prairies