thèse/Ph-D thesis LSCE – Gif-sur-Yvette – modelling of soil organic matter dynamics

Utilisation des traceurs isotopiques du carbone (13C et 14C) pour contraindre la dynamique du carbone des sols dans le modèle de biosphère continentale ORCHIDEE

La réponse de la décomposition du carbone des sols aux changements du climat et d’usage des sols, et les rétroactions associées, sont une des sources d’incertitude majeures des modèles système Terre utilisés pour prédire le changement climatique. Une démarche pour réduire ces incertitudes et améliorer la représentation de la dynamique du carbone des sols consiste à mieux contraindre les paramètres du modèle en utilisant des données de terrain obtenues dans des situations très contrastées. Une des approches les plus prometteuses est l’utilisation de mesures des isotopes du carbone (13C et 14C) qui peuvent être considérés comme des intégrateurs de la dynamique du carbone des sols à des échelles de temps cohérentes avec la perturbation anthropique du cycle du carbone. L’objectif de cette thèse sera donc de combiner la valorisation de mesures isotopiques existantes de carbone du sol et l’amélioration du modèle de biosphère continental e de l’IPSL, le modèle ORCHIDEE, en y faisant intervenir des processus de décomposition plus réalistes, incluant notamment l’activité microbienne. Cette thèse se fera au sein d’un réseau de collaborations nationales et internationales de haut niveau et permettra au jeune chercheur de développer une double compétence isotopie/modélisation qui sera un atout majeur pour le déroulement de sa carrière.

contact: Bertrand Guénet (bertrand.guenet..at..lsce.ipsl.fr) et Christine Hatté (christine.hatte..at..lsce.ipsl.fr)

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On the use of isotopic tracers of carbon (13C and 14C) to constraint the soil carbon dynamic in the continental biosphere model ORCHIDEE.

The role of soil carbon in the climate dynamic is one of the major uncertainties in the Earth system models used to predict future climate change. A method to reduce such uncertainties is the use of sites data obtained on very contrasted situations to better constraint the parameters controlling the organic matter mineralization. However, regarding the very simple representation of the soil organic matter dynamic in such model, the comparison with data is very complex. One of the promising approaches emerging from literature is the use of carbon isotopes data (13C and 14C) that can be considered as integrators of the soil carbon dynamic for time scales (year to century) coherent with the carbon cycle anthropogenic perturbation time scale. The thesis objective will be the utilization of existing isotopic data completed by new samples if necessary to better constrain the soil carbon dynamic of the IPSL continental biosphere model, the ORCHIDEE model. First, a data analysis w ill be necessary and then the model will be improve by the representation of more realistic mechanisms and in particular microbial related mechanisms that control the soil carbon dynamic. This thesis will be done within a high level network of national and international collaboration giving the opportunity to the candidate to develop a double skill in isotopic geochemistry and in modelling.

contact: Bertrand Guénet (bertrand.guenet..at..lsce.ipsl.fr) and Christine Hatté (christine.hatte..at..lsce.ipsl.fr)

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