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    Authors: Loubet, Benjamin;

    L’agriculture joue un rôle clé dans la pollution de l’air et le changement climatique : elle est responsable de 10% des émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique et elle est la première source anthropique d’azote réactif et de pesticides émis dans l’environnement. L’agriculture contribue aussi à l’émission et la formation de particules dans l’atmosphère et à la dissémination d’organismes génétiquement modifiés dans l’environnement. Mais dans le même temps, l’étendue des surfaces agricoles contribue fortement au dépôt de polluants atmosphériques, notamment ozone et composés azotés. Par ailleurs, des écosystèmes agricoles bien gérés peuvent constituer un puits efficace de gaz à effet de serre. Mieux quantifier le rôle de l’agriculture dans les échanges de gaz à effet de serre et de polluants (et en particulier l’azote) entre les surfaces terrestres et l’atmosphère est donc une étape clé pour développer une agriculture durable. L’échelle locale, allant de la parcelle à l’exploitation agricole, est essentielle dans l’étude des transferts d’azote et de particules entre l’agriculture et l’atmosphère car c’est l’échelle à laquelle les flux vers l’environnement sont les plus forts (azote, pollens). Les recherches résumées dans ce rapport contribuent à la compréhension et la quantification des émissions et du devenir des polluants et des pollens à cette échelle locale et à l’identification des sources et puits de polluants et de gaz à effet de serre dans les écosystèmes agricoles, avec un intérêt particulier sur l’ammoniac, l’ozone et le pollen. Ces recherches ont mis en évidence le rôle central des conditions environnementales (températures et humidité de surface, vent) et du contrôle biologique (structure du couvert, échanges stomatiques, point de compensation) dans les échanges des composés étudiés entre la surface et l’atmosphère. Les perspectives de ce travail sont d’améliorer la quantification des flux de carbone, d’azote, de gaz à effet de serre et de composés réactifs (composés organiques volatiles, aérosols et composés acides) entre les surfaces cultivées et l’atmosphère et de comprendre les interactions entre ces flux à long terme. Le couplage de modèles d’écosystèmes avec des modèles d’échanges de polluants réactifs et de gaz traces est vue comme un jalon important dans l’accomplissement de cet objectif. En parallèle la quantification des flux de ces composés avec des techniques de pointe dans des systèmes agronomiques actuels et innovants devrait permettre de valider ces modèles et analyser les évolutions à long terme. Agriculture plays a key role in climate change and air pollution: It is accounting for around 10% of the total anthropogenic greenhouse gas emissions, and represents the main entry of anthropogenic reactive nitrogen and pesticides to the environment. It is recognised as a large contributor of atmospheric particulate matter and contributes to the dissemination of genetically modified organism in the environment. But agricultural lands represent a large fraction of the terrestrial surfaces and as such contribute a great deal to pollutant recapture, like ozone and nitrogen compounds. If well managed, agricultural ecosystems may also be a sink of greenhouse gases. Quantifying the role of agriculture in the exchange of greenhouse gases and pollutants (and especially nitrogen) between terrestrial surface and the atmosphere is therefore an essential step towards developing environmentally sustainable agriculture. A key issue when dealing with exchange between agriculture and the atmosphere is to account for the local scale, from the field to the farm, which is also the scale at which the fluxes to the environmental are the largest (nitrogen, pollen). The researches reported here contribute in understanding the emissions and fate of pollutants and pollens at this local scale and in identifying the sources and sinks of pollutants and greenhouse gases within agricultural ecosystems, focussing on ammonia, ozone and pollen in particular. These researches showed the central role of environmental conditions (surface temperatures and humidity, wind) and biological control (plant growth and structure, stomatal aperture, compensation point) in the surface-atmosphere exchange of these compounds The perspectives of these researches are to improve the quantification of the fluxes of carbon, nitrogen, greenhouse gases and reactive compounds (volatile organic compounds, aerosols and acid compounds) between managed land and the atmosphere and understand the interactions between these fluxes over the long term. The coupling of ecosystem models with pollutant and greenhouse gases exchange models including chemistry within the canopy is viewed as a major milestone in achieving this objective. In parallel, long term measurements of fluxes of greenhouse and reactive gases with up to date methods, in current and innovative agronomical systems will be undertaken to validate these models and give long term trends.

    image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ ProdInraarrow_drop_down
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    ProdInra
    Master thesis . 2011
    License: CC BY SA
    Data sources: ProdInra
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      Master thesis . 2011
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      Data sources: ProdInra
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    L’agriculture joue un rôle clé dans la pollution de l’air et le changement climatique : elle est responsable de 10% des émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique et elle est la première source anthropique d’azote réactif et de pesticides émis dans l’environnement. L’agriculture contribue aussi à l’émission et la formation de particules dans l’atmosphère et à la dissémination d’organismes génétiquement modifiés dans l’environnement. Mais dans le même temps, l’étendue des surfaces agricoles contribue fortement au dépôt de polluants atmosphériques, notamment ozone et composés azotés. Par ailleurs, des écosystèmes agricoles bien gérés peuvent constituer un puits efficace de gaz à effet de serre. Mieux quantifier le rôle de l’agriculture dans les échanges de gaz à effet de serre et de polluants (et en particulier l’azote) entre les surfaces terrestres et l’atmosphère est donc une étape clé pour développer une agriculture durable. L’échelle locale, allant de la parcelle à l’exploitation agricole, est essentielle dans l’étude des transferts d’azote et de particules entre l’agriculture et l’atmosphère car c’est l’échelle à laquelle les flux vers l’environnement sont les plus forts (azote, pollens). Les recherches résumées dans ce rapport contribuent à la compréhension et la quantification des émissions et du devenir des polluants et des pollens à cette échelle locale et à l’identification des sources et puits de polluants et de gaz à effet de serre dans les écosystèmes agricoles, avec un intérêt particulier sur l’ammoniac, l’ozone et le pollen. Ces recherches ont mis en évidence le rôle central des conditions environnementales (températures et humidité de surface, vent) et du contrôle biologique (structure du couvert, échanges stomatiques, point de compensation) dans les échanges des composés étudiés entre la surface et l’atmosphère. Les perspectives de ce travail sont d’améliorer la quantification des flux de carbone, d’azote, de gaz à effet de serre et de composés réactifs (composés organiques volatiles, aérosols et composés acides) entre les surfaces cultivées et l’atmosphère et de comprendre les interactions entre ces flux à long terme. Le couplage de modèles d’écosystèmes avec des modèles d’échanges de polluants réactifs et de gaz traces est vue comme un jalon important dans l’accomplissement de cet objectif. En parallèle la quantification des flux de ces composés avec des techniques de pointe dans des systèmes agronomiques actuels et innovants devrait permettre de valider ces modèles et analyser les évolutions à long terme. Agriculture plays a key role in climate change and air pollution: It is accounting for around 10% of the total anthropogenic greenhouse gas emissions, and represents the main entry of anthropogenic reactive nitrogen and pesticides to the environment. It is recognised as a large contributor of atmospheric particulate matter and contributes to the dissemination of genetically modified organism in the environment. But agricultural lands represent a large fraction of the terrestrial surfaces and as such contribute a great deal to pollutant recapture, like ozone and nitrogen compounds. If well managed, agricultural ecosystems may also be a sink of greenhouse gases. Quantifying the role of agriculture in the exchange of greenhouse gases and pollutants (and especially nitrogen) between terrestrial surface and the atmosphere is therefore an essential step towards developing environmentally sustainable agriculture. A key issue when dealing with exchange between agriculture and the atmosphere is to account for the local scale, from the field to the farm, which is also the scale at which the fluxes to the environmental are the largest (nitrogen, pollen). The researches reported here contribute in understanding the emissions and fate of pollutants and pollens at this local scale and in identifying the sources and sinks of pollutants and greenhouse gases within agricultural ecosystems, focussing on ammonia, ozone and pollen in particular. These researches showed the central role of environmental conditions (surface temperatures and humidity, wind) and biological control (plant growth and structure, stomatal aperture, compensation point) in the surface-atmosphere exchange of these compounds The perspectives of these researches are to improve the quantification of the fluxes of carbon, nitrogen, greenhouse gases and reactive compounds (volatile organic compounds, aerosols and acid compounds) between managed land and the atmosphere and understand the interactions between these fluxes over the long term. The coupling of ecosystem models with pollutant and greenhouse gases exchange models including chemistry within the canopy is viewed as a major milestone in achieving this objective. In parallel, long term measurements of fluxes of greenhouse and reactive gases with up to date methods, in current and innovative agronomical systems will be undertaken to validate these models and give long term trends.

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    Master thesis . 2011
    License: CC BY SA
    Data sources: ProdInra
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      Master thesis . 2011
      License: CC BY SA
      Data sources: ProdInra
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