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Un laboratoire
   
   
 
 
UMR0874 UREP Unité Mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial
- Complément d'adresse :
INRA Site de Crouël 5 chemin de Afficher la suite
INRA Site de Crouël 5 chemin de Beaulieu 63039 CLERMONT-FERRAND cedex 2 Réduire

- Missions :
Le projet de l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP) porte sur « l’écologie, le Afficher la suite
Le projet de l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP) porte sur « l’écologie, le fonctionnement et les services de la prairie permanente dans un contexte de changement global ». Il se positionne dans un contexte porteur et permet de répondre à la fois à des attentes en matière de travaux cognitifs (front de science) et finalisés (demande sociétale).
L’enjeu est de contribuer à une gestion durable de l’écosystème prairial dans un contexte changeant (climat et multifonctionnalité de l’agriculture). Pour cela, nous développons une démarche intégrative et prédictive combinant observation, expérimentation et modélisation. Le projet s’organise autour de deux volets thématiques interconnectés par trois actions transversales.
Le Volet 1 : « cycles C : N & effet de serre » se focalise sur l’étude des cycles carbone et azote en prairies dans un contexte de changement climatique et de productions agricoles durables. Les deux objectifs principaux sont de quantifier le stockage de C et les émissions de gaz à effet de serre des prairies, d’une part, et d’identifier des mécanismes clés contrôlant les cycles C-N d’autre part. Il se décline en quatre sous-volets organisés par échelle d’étude du niveau moléculaire à l’intégration régionale.
Volet 2 : « Biodiversité, fonctionnement et dynamique des écosystèmes prairiaux » se positionne en écologie fonctionnelle et écologie des communautés. Il se structure en quatre sous-volets traitant de la caractérisation fonctionnelle des organismes à la structure des communautés végétales en considérant les interactions avec les herbivores ou les communautés du sol (microbiennes, micro-faune). Un enjeu affiché est d’identifier les traits de réponse des espèces et de communautés aux facteurs de gestion ou du changement global et de comprendre le rôle de ces traits dans les processus affectant l’écosystème.
Les actions transversales concernent la politique stratégique : progresser sur le front de science par un ancrage dans l’excellence disciplinaire (TR1) ; le développement des méthodologies innovantes et les synergies sur des outils et dispositifs partagés (TR2) et les actions de transfert vers les partenaires du développement et les acteurs utilisateurs des résultats de la recherche (TR3). Leur objectif est de stimuler les interactions entre les deux volets afin de les enrichir l’un l’autre. Elles constituent une réponse organisationnelle aux demandes de l’INRA de produire tout à la fois des connaissances fondamentales et de répondre à des demandes sociétales.
L'UREP a une expertise internationale dans les domaines de l’impacts du changement climatique en prairie, de l’établissement du bilan des gaz à effet de serre et de la séquestration de carbone en prairie, des cycles carbone et azote en prairies, des interactions plantes-sol(microorganismes) et herbe-animal, des effets des pratiques de gestion (notament extensification par réduction du chargement animal) sur la dynamique prairiale.
L’unité contribue à l'Observatoire de Recherches en Environnement (ORE-SOERE) 'Agro-écosystèmes, Cycles Biogéochimiques et Biodiversité (ACBB)' et est responsable du site de Theix-Laqueuille de cet ORE-SOERE. Le site de Laqueuille est identifié comme un super-site, pour la mesure des flux de gaz à effet de serre (GES) à l’échelle Européenne (réseau ICOS).
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- Moyens :
L’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP) compte 19 agents permanents (16,5 Equivalent Afficher la suite
L’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP) compte 19 agents permanents (16,5 Equivalent Temps Plein), dont 9 chercheurs et ingénieurs. Elle accueille également 1 scientifique invité (package scientifique) et 2 maîtres de conférence et un ingénieur de recherche du grand établissement VetAgroSup (statut ASI).
L’Unité se structure autour d’un pôle administratif, en charge d’assurer la sécurité des personnes et des biens et de gérer les ressources mises à disposition pour la réalisation du projet, et d’un collège scientifique, en charge de la prospective et de la stratégie scientifique.
L’UREP dispose d’un laboratoire d’analyse, principalement dédié à l’analyse des formes du carbone (C) et de l’azote (N). Il comprend deux analyseurs élémentaires C-N, sur poudres organiques (EA1112 Thermofischer, acquisition 2008) et en solution (NCOT-mètre Formac Ht ND10 SKALAR, 2000), associés à une balance analytique (Mettler, 2005) ; un spectromètre de réflectance dans le proche infra-rouge (monochromateur Foss-6500, 2005) et un spectrophotomètre lecteur de plaques (Biotek 2009), un planimètre optique (Area meter, Li 300, lICOR) ; deux digesteurs (Ankom, 2009) associés à un four Carbolite (2009) et une étuve (Binder, 2009).

l’UREP a acquis un savoir faire dans la conception et le suivi de dispositifs contrôlés destinés à la manipulation du micro climat des plantes. L’UREP gère une installation expérimentale (IE), commune avec l’UMR PIAF, qui regroupe des équipements de contrôle de l’environnement microclimatique (température, teneur en CO2 de l'air) de peuplements végétaux, la mesure de leurs échanges gazeux (CO2, H2O) et le suivi des flux de carbone et d'azote (marquages par les isotopes stables 13C et 15N) dans le système sol-plante.et de mesure des flux de carbone, d’azote et d’eau dans des conditions environnementales contrôlées ou naturelles.
Actuellement, la question de l’adaptataion des écosystèmes prairiaux aux extrêmes climatiques (vague de chaleur, sécheresse) avec ou sans enrichissement en CO2, est traitée en un continuum intégrant trois dispositifs de premier plan :
- Dispositif sur prairies in situ avec stores déroulants automatisés et radiateurs infra rouge (ANR VALIDATE, site de Theix, depuis 2009) en vue de manipuler les niveaux de stress hydrique et thermique et d’analyser l’impact des stress climatiques (évènements extrêmes type canicule et/ou sécheresse intense)
- Une plate-forme de phénotypage (80 balances) pour permettre le suivi des flux d’eau sur des monolithes (300 kg) de couverts prairiaux soumis à des gradients de sécheresse (installation fin 2010)
- Mesure des échanges gazeux sur des macrocosmes de prairie (4 m2 * 0,5 m de profondeur) et suivis en environnement contrôlé mimant le Scénario 2050 (Ecotron-Montpellier, col. INRA-UREP CEFE-CNRS).
Depuis 2004, l’UREP a la responsabilité scientifique des sites prairies permanentes du SOERE ACBB, dont l’objectif est d’analyser sur le long terme les effets de la gestion sur les propriétés des écosystèmes et les conséquences environnementales. La gestion opérationnelle des sites est réalisée en collaboration avec l’IE de l’URH pour le site de Theix et l’Unité Expérimentale des Monts d’Auvergne (UEMA) pour le site de Laqueuille.
- le site de Theix se compose de 30 parcelles expérimentales (3 ha en tout) implantées sur prairies permanentes en milieu fertile. Le schéma expérimental correspond à un gradient d’intensité de pâturage (4 traitements répétés 4 fois), de régime de fertilisation en gestion fauche (3 traitements répétés 4 fois) et intègre deux placettes de sol nu. Les mesures de base concernent les paramètres météorologiques, les températures et humidités des sols, la productivité aérienne, l’évolution de la composition botanique, le suivi des états physico-chimiques du sol et des concentrations CN de la solution du sol. Les communautés microbiennes et lombriciennes sont caractérisées (Coll. LEM Lyon et Ecobio, Rennes). En complément, une mission d’archivage des poudres végétales et des sols collectés est assurée.
- Le site de Laqueuille est dédié aux mesures de flux atmosphériques, et comprend deux grandes parcelles d’une surface totale de 7 ha. Il est aménagé avec deux mats équipés pour les mesures de flux de CO2 et H2O à l’échelle écosystème (anémomètre sonique Gill R3 et analyseur de gaz haute fréquence LICOR 7500). Le couplage d’un analyseur rapide de CH4 (Los Gatos Research) au dispositif existant sur la parcelle "intensif" et la mise en place de chambres automatiques de mesure de flux de N2O nous permet de quantifier l’ensemble des G.E.S. du site. Un complément d’équipement va nous permettre de mesurer (printemps 2011) les flux de CH4 de la parcelle "extensive". Depuis 2000, ce site a été le support de 6 programmes européens, et est actuellement identifié comme Super Site de référence dans le cadre du réseau Européen ICOS.
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- Collaborations :
Le projet scientifique de l’UREP s’appuie sur une stratégie de collaboration active organisée du Afficher la suite
Le projet scientifique de l’UREP s’appuie sur une stratégie de collaboration active organisée du niveau local à international, avec des partenariats diversifiés avec des équipes de recherche Universitaires, des EPST (CNRS, CEMAGREF), le CIRAD, des instituts de développement, des organismes consulaires ou encore avec des filières de production agricole.
A l’échelle régionale, l’UREP contribue à l’axe « Élevage durable et environnement dans les zones herbagères de montagne » du schéma du Centre INRA de Clermont-Ferrand-Theix-Lyon. L’Unité de Recherche sur les Herbivores (URH) est un partenaire privilégié sur les thématiques de l’interface herbe-animal (équipe Relations Animal Plantes et valeur Alimentaire,RAPA) et sur les flux de méthane (équipe DIgestion Microbienne et Absorption, DIMA). Des travaux sur les aspects adaptation et résistance des végétaux à la sécheresse sont réalisés avec l’UMR-PIAF (Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre Fruitier et Forestier.
Sur le site clermontois, l’UREP a contribué à la fondation de la Fédération de Recherche en Environnement (http://www.recherche-environnement.univ-bpclermont.fr) dont l’ambition est de fédérer les efforts de recherches dans le domaine de l’environnement, afin de développer une stratégie pluridisciplinaire sur ces thématiques. Une collaboration étroite est établie avec le Laboratoire d’Informatique, de modélisation et de ses optimisations (LIMOS-CNRS6158-Université Blaise Pascal) dans le développement d’actions de modélisation et de plateformes de simulation.
L’UREP dispose d’un réseau de collaboration avec des Unités de recherche ou UMR INRA des départements EFPA, EA, PHASE et SAD (projets nationaux et européens). Ces collaborations concernent les équipes travaillant sur la prairie et sur les interfaces entre le sol, la végétation et l’environnement, dans un contexte prenant en compte le changement climatique ou le mode d’utilisation des terres.
Les collaborations en Ecologie avec les UMR du CNRS (CEFE, Montpellier ; LECA, Grenoble ; ECOBIO, Rennes) et des Universités sont également actives, grâce au soutien de programmes nationaux et du GDR 2574-TRAITS. Une collaboration a également été développée avec les modélisateurs des cycles biogéochimiques de l’UMR CEA-CNRS : Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE, Gif sur Yvette) et avec avec le CIRAD dans le but d’évaluer le bilan de C de prairies tropicales pâturées (Guyane), selon l’âge de mise en place après déforestation (3 ou 15 ans).
De nombreuses collaborations Européennes ont été développées et renforcées, via des projets des 5ème, 6ème (GreenGrass, CarboEurope IP, NitroEurope IP, IMECC) et 7ième PCRDT (CarboExtreme, GHG-Europe), notamment avec : l’Allemagne (Max Planck Institut, Jena), l’Ecosse (Macaulay Institute, Aberdeen ; CEH, Edinburgh), l’Irlande (Trinity College, Dublin), la Suisse (ETH et FAL, Zurich), les Pays-Bas (Wageningen University and Research), la Belgique (Antwerpen University), l’Italie (CNR, Firenze, U. Tuscia, Viterbo. Le bilan de ces collaborations assure une bonne visibilité internationale de l’UREP sur la thématique changement climatique et gaz à effet de serre.
Des projets bilatéraux avec des Universités des états du Sub-Brésil (programme CAPES-COFECUB), les Etats-Unis (Université du Colorado) et l’Autriche (Université d’Innsbrück) existent également. Réduire

 

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