Biophysical assessment of ecosystem services from cultivated soils -Adaptation of pedological information for dynamic modeling of soil functioning

Abstract

Les sols rendent de nombreux services écosystémiques essentiels au maintien de la vie planétaire. Toutefois, ils sont soumis à une pression croissante pour satisfaire les demandes d’une population croissante en matière de production alimentaire et énergétique. En vue d’une meilleure gestion, des outils d’aide à la décision intégrant la diversité des sols sont nécessaires pour évaluer l’impact des activités anthropiques sur l’évolution des sols. Cette thèse se focalise notamment sur le développement d’une méthodologie de mise à disposition de l’information pédologique contenue dans les bases de données existantes (1/250 000) par une approche de désagrégation spatiale en vue de l’évaluation de six services écosystémiques des sols cultivés.Le couplage des données locales, des données spatialisées avec une précision connue et de la modélisation dynamique permet en premier temps de produire des indicateurs de services écosystémiques des sols cultivés et en deuxième temps d’évaluer l’effet de la source de l’information pédologique sur les services écosystémiques instruits. Les résultats obtenus montrent l’apport de la cartographie numérique pour la production de l’information pédologique nécessaire à l’évaluation des services écosystémiques. Ils permettent également d’identifier les voix d’amélioration possibles pour proposer une voie hybride d’évaluation des services écosystémiques couplant la modélisation et les proxies. Il s’agit ainsi de promouvoir la prise en compte des sols dans des stratégies de gestion durable et de planification territoriale.Soils provide many ecosystem services essential to sustain human life and socio-economic development. However, soils are subjected to increasing pressure from current activities, including intensive land use to satisfy demands of a growing population for food and energy. To improve soil management, decision-support tools that consider soil diversity are required to assess impacts of human activities on soil dynamics. The objective of this study was to develop and validate a methodology to enhance existing pedological information (1: 250,000) using spatial disaggregation technique in order to estimate in space soil ecosystem services.By combining field observations, disaggregated soil data with known accuracy and dynamic modelling, six soil ecosystem services indicators were firstly assessed, to be then used to evaluate the sensitivity of estimated soil ecosystem services to the source of soil information. The main results highlight the contribution of digital mapping to produce relevant pedological information for assessing soil ecosystem services from cultivated soils. Future research must be performed to improve pedological information availability and soil ecosystem services assessment procedure by coupling dynamic coupling and proxies. Overall, this work emphasize the need to produce soils consideration in sustainable management strategies and territorial planning