Pratiques agricoles et propriétés agro-écologiques des prairies dans un processus d’intensification écologique : le cas de l’élevage bovin dans le Vercors

National audienceL'élevage bovin pour la production laitière est la composante agricole majeure sur le territoire des Quatre Montagnes dans le massif du Vercors. Sur ce territoire, un enjeu fort soulevé par une grande partie des agriculteurs concerne la question de l'autonomie fourragère. Cet aspect de la production est d'autant plus central qu'il est fortement dépendant des caractéristiques des prairies qui permettent d'assurer la production de fourrage en dépit d'aléas de plus en plus contraignants (sécheresses, dégâts de campagnols…). Comprendre comment maintenir un niveau de production suffisant en s'appuyant sur les propriétés écosystémiques des prairies relève du contexte de l'intensification écologique en abordant les relations entre l'organisation des systèmes d'élevage (usages à l'échelle des parcelles, diversité des types de parcelles au sein des exploitations, distribution au sein du paysage) et les valeurs d'usage et services écosystémiques fournis par les prairies. Au sein du projet multi-sites ANR-SYSTERRA MOUVE (Les interactions Elevage et Territoire dans la mise en mouvement de l’intensification écologique), le territoire des Quatre Montagnes constitue l'un des terrains d'approfondissement pour analyser comment l'évolution des pratiques dans le sens de l'intensification écologique peut permettre d'augmenter le niveau des services écologiques et d'améliorer les capacités d'adaptation des élevages. En nous appuyant sur une typologie préétablie des prairies, basée le type d'usage (fauche, pâturage) et la composition simplifiée de la végétation nous avons mesuré un large panel de propriétés écosystémiques sur un échantillon de 50 parcelles représentant la diversité des types d'usage sur le territoire. Les propriétés mesurée couvrent notamment la structure spécifique (diversité, hétérogénéité) et fonctionnelle des communautés (traits foliaires, structuraux, phénologiques), les caractéristiques agronomiques (teneur en N, C, P…) et écologique (biomasse et diversité microbienne) du sol et du fourrage (production, qualité), autant de proxys pour les grands types de services reconnus : (i) services intrants, (ii) services de production fourragère et (iii) services en lien avec la valeur écologique des prairies. Les premiers résultats révèlent le rôle prépondérant de deux facteurs liés aux usages pour les propriétés agro-écologiques des prairies : la date de première fauche ou pâturage et le caractère temporaire ou permanent des prairies (date du dernier retournement). Les prairies temporaires offrent un bon niveau de services intrant (fertilité, matière organique) et de production et qualité fourragère mais une faible valeur écologique (faible diversité). Cette distinction sur la base des propriétés agro-écologiques est d'autant plus intéressante que les entretiens auprès des éleveurs ont souligné l'importance de la place des prairies temporaires comme une des clés pour l'autonomie fourragère. Ces prairies productives étant également les plus sensibles aux aléas et offrant une moindre souplesse d'utilisation. A terme, notre objectif est d'identifier les compromis, synergies et antagonismes entre les différents types de services rendus (agronomiques, écologiques) en fonction de différents scénarios d'intensification écologique à l'échelle du territoire

Magnetic Structure Investigations at the Nuclear Center

The magnetic structure of the compounds UOS, ß-CoSO4, YCO5, and HoCO5 is briefly described. UOS is antiferromagnetic. The Néel temperature is Tn=55°K. The magnetic cell is doubled in the c direction with a ++ - - sequence of U moments along c. The apparent spin is S∼1. The negative interaction corresponds to U-O-U links. In ß-CoSO4 (high-temperature modification, space group Pbnm), Co atoms are in 000, 00½, ½½½, ½½0. Here three different antiferromagnetic spin modes, mutually perpendicular, Ax(+ - - +), Gy(+-+-), and Cz(++ - - ), in the Wollan-Koehler notation, are coupled. Direction cosines are 0.71, 0.50, and 0.50, respectively. The Co moment is about 3,84 µB at 4.2°K. A field-induced spin flip to the configuration Fx, Cy, Gz is predicted. YCO5 is ferromagnetic at room temperature with a moment value of Co practically equal to that of metallic Co and moment direction along c, which is conserved down to 4.2°K. In HoCO5 the moment of Ho is opposite to those of the Co atoms. When cooling from room to liquid helium temperature, the direction of easy magnetization changes from near c to a direction in the basal plane and the Ho moment increases from 4 to about 9 µB. The compensation temperature is 70°K

Brillouin scattering studies in Fe3_3O4_4 across the Verwey transition

Brillouin scattering studies have been carried out on high quality single crystals of Fe$_3$O$_4$ with [100] and [110] faces in the temperature range of 300 to 30 K. The room temperature spectrum shows a surface Rayleigh wave (SRW) mode at 8 GHz and a longitudinal acoustic (LA) mode at 60 GHz. The SRW mode frequency shows a minimum at the Verwey transition temperature $T_V$ of 123 K. The softening of the SRW mode frequency from about 250 K to $T_V$ can be quantitatively understood as a result of a decrease in the shear elastic constant C$_{44}$, arising from the coupling of shear strain to charge fluctuations. On the other hand, the LA mode frequency does not show any significant change around $T_V$, but shows a large change in its intensity. The latter shows a maximum at around 120 K in the cooling run and at 165 K in the heating run, exhibiting a large hysteresis of 45 K. This significant change in intensity may be related to the presence of stress-induced ordering of Fe$^{3+}$ and Fe$^{2+}$ at the octahedral sites, as well as to stress-induced domain wall motion.Comment: 14 pages, 3 figures, accepted in Physical Review B 200

Theory of Current-Induced Magnetization Precession

We solve appropriate drift-diffusion and Landau-Lifshitz-Gilbert equations to demonstrate that unpolarized current flow from a non-magnet into a ferromagnet can produce a precession-type instability of the magnetization. The fundamental origin of the instability is the difference in conductivity between majority spins and minority spins in the ferromagnet. This leads to spin accumulation and spin currents that carry angular momentum across the interface. The component of this angular momentum perpendicular to the magnetization drives precessional motion that is opposed by Gilbert damping. Neglecting magnetic anisotropy and magnetostatics, our approximate analytic and exact numerical solutions using realistic values for the material parameters show (for both semi-infinite and thin film geometries) that a linear instability occurs when both the current density and the excitation wave vector parallel to the interface are neither too small nor too large. For many aspects of the problem, the variation of the magnetization in the direction of the current flows makes an important contribution.Comment: Submitted to Physical Review

Structures magnétiques de Cr3X4 (X = S, Se, Te)

The pseudo-hexagonal monoclinic compounds Cr3X4 = □ Cr2+I (Cr3+II)2 X24-(X = S, Se, Te) belong to a deformed (space group I/2m) NiAs-type. Vacancy ordering in the cation lattice takes place in (1 01) planes. With the hypothesis of isotropic exchange, the possible magnetic configurations are derived theoretically. The observed configurations belong to the propagation vector k0 = [1/2 0 1/2], implying a doubling of the chemical cell in the a and c direction. In Cr3S 4, ferromagnetic sheets parallel to the (1 0 1) planes, alternate in the succession □ CrII (+) CrI (—) Cr II (+) □ CrII (-) CrI (+) CrII (—). Spins are parallel to [101]. TN is ≈ 280 °K ; Θp = 547 °K. Cr3Se 4 has the same configuration with spins in the (101) plane and T N ≈ 80 °K ; Θp = — 6 °K. At very low temperatures (4.2 °K) a weak component (~10 %) □ CrII (+) CrI (+) CrII (+) □ CrII (—) CrI (—) CrII (—) is observed. Cr3Te 4 has a ferromagnetic Curie temperature Tc = 329 °K. At temperatures below 80 °K, a weak antiferromagnetic component is superimposed on the strong ferromagnetism, which explains the decrease of the magnetization below 80 °K. In the three compounds, the Curie constant is near to the theoretical spin-only value.Les composés monocliniques pseudo-hexagonaux (groupe I/2m) Cr3X4 = □ Cr2+I (Cr3+II)2 X24- (X = S, Se, Te) dérivent du type NiAs. Les lacunes □ ordonnées du réseau des cations se trouvent dans des plans (101). Dans l'hypothèse d'interactions isotropes, on déduit théoriquement les configurations magnétiques possibles. Les configurations antiferromagnétiques observées appartiennent au vecteur de propagation k0 = [1/2 0 1/2], c'est-à-dire la maille magnétique est double de la maille chimique selon a et c. Dans Cr3S 4, des couches ferromagnétiques, parallèles au plan des lacunes (101) se succèdent selon [1 0 1] dans l'ordre □ CrII (+) Cr I (-) CrII (+) □ CrII (—) Cr I (+) CrII (—). Les spins sont parallèles à [101]. On a TN ≈ 280 °K ; Θp = — 547 °K. Dans Cr3Se 4, on a la même configuration, le spin étant dans le plan (101) avec TN ≈ 80 °K et Θp = — 6 °K. Aux très basses températures (4,2 °K) on observe une faible composante (~ 10 %) □ CrII (+) CrI (+) CrII (+) □ CrII (-) CrI (-) CrII (-). Cr3Te 4 a une température de Curie ferromagnétique Tc = 329 °K. Aux températures inférieures à 80 °K, une faible composante antiferromagnétique se superpose à la forte composante ferromagnétique ce qui explique la décroissance de l'aimantation au-dessous de 80 °K. Dans les trois composés, la constante de Curie est proche de la valeur théorique, calculée pour le spin seul