Occupation des sols et évolution des paysages sur un bassin versant karstique du territoire Pyrénées-Garonne depuis le milieu du 20ème siècle : rôle potentiel sur la pCO2 des sols et de la qualité des eaux

5ecolloque des Zones Ateliers – CNRS 

2000-2020, 20 ans de recherche du Réseau des Zones Ateliers

SESSION 1 : L'eau dans le paysage

Occupation des sols et évolution des paysages sur un bassin versant karstique du territoire Pyrénées-Garonne depuis le milieu du 20ème siècle : rôle potentiel sur la pCO2des sols et de la qualité des eaux (ZA PYGAR)

Eva Vrech ∗ 1, Francesco Ulloa-Cedamanos 1,Claire Marais Sicre 2, Eric Maire 3, Jean-Luc Probst 1, Anne Probst†  1,4,5

1  LaboratoireEcologie fonctionnelle et Environnement –  CNRS : UMR5245,  Université Toulouse III - Paul Sabatier,Institut National Polytechnique  deToulouse - INPT –  France

2  Centre d’EtudeSpatiale de la Biosphère (CESBIO)  –  CNRS : UMR5126,  CNES, Université Toulouse III - Paul Sabatier –  France

3  UMR GEODE(Géographie de l’Environnement) –  CNRS :UMR5602 –  France

4  LTSER  Zone Atelier Pyrénées-Garonne  (IR RZA) – CNRS : UMR5245,  Université deToulouse,  UT3 Paul Sabatier, ToulouseINP : UMR5245 –  France

5  LTER  Bassin versant karstique du Baget (SNO Karst,IR OZCAR) –  CNRS : UMR5245,  Université de Toulouse,  UT3 Paul Sabatier, Toulouse INP : UMR5245–  France

Résumé

Les hydrosystèmes karstiquessontdes milieux sensiblesaux variations climatiques et aux pressions anthropiques ; ils sont donc d’excellents modèles pour étudier leurs impacts sur les ressources en eau et sur les cycles biogéochimiquesdu carbone et de l’azote, aujourd’hui forte- ment perturbés par les changements d’occupation des terres.  Ainsi,la recolonisation par la forêt deterres abandonnées suite à la déprise agricole favorise la production de matièresorganiques dans les sols.  Ces  changements  induisent  uneaugmentation  de la pression partielleen CO2 (pCO2)  dansles sols et dans les réseaux karstiques qui favorisent la dissolution des carbonates, mais aussi la production de carbone organique dissous (COD) dans les eaux.  Ainsi,une augmen- tation de la pCO2 dans lescavités karstiques (Ek & Godissart, 2014) et une évolutionsignificative de la composition chimique des eaux de drainage ont pu être observées sur les bassinsversants karstiques français(Binet  et al., 2020 ; Ulloa-Cedamanos et al., 2020),  grâceaux données col- lectées depuis parfois près de 50 ans dans le cadre du SNO Karst (IR OZCAR). Parallèlement àces évolutions,  on observe des tendancesà long terme dans les fluctuations hydroclimatiques(notamment une augmentationde la température de l’air) et dans l’évolution des paysages avec un abandonprogressif des terres cultivées au profit des friches (Houet et al., 2012).

Dans le cadre de la ZA PYGAR, le bassin versant karstique du Baget (13 km2), observatoire du SNO Karst (près de Moulis, Pyrénéesariégeoises, entre 500 et 1500 m), a été retenu comme site pilote pour développer une méthode de reconstitution dans le temps de l’évolution des paysages qui sera mise au regard de l’évolution des débits et de la qualitédes eaux,  suivis depuis près de 50 ans.  Pour mettreau point la méthode, nous avons reconstitué l’évolution de l’occupation dessols depuis 1948, à intervallesde 8 ans (à l’exception de la période 1947-1963),  à partir des imagessatellites depuis les années 2000  (SPOT  2 et 4,  Sentinel 2) et des photographies aéri- ennes pour les périodes plus anciennes.  Cette méthode a consisté à (i) utiliser les données de l’inventaire forestier et de photo-interprétation (google earth) pour développer une procédure de classification de l’occupation du sol à partir d’images satellites (SPOT, Sentinel) et primitives associées (texture),  (ii) appliquer cette méthode de classification de l’occupation du sol au traite- ment des photosaériennes anciennes géo-référencées, (iii) développer un indicateur multicritère d’ouverture/fermeture  du milieu, et (iv)  évaluer l’intensité du changement d’occupation du sol en termes de surfaces relatives et d’ouverture des milieux, de fragmentationet de localisation. Pour la reconstitution dans les temps anciens, les formationsvégétales ont été in fine regroupées en 3 grands groupes, en fonction de leur couverture au sol, de la densitéde biomasse et de leur rôle dans l’ouverture des milieux. Les résultatsprésenteront la démarche et la méthodologie mises en œuvre,  ainsique l’évolution  spatio-temporelledes surfaces occupées par chaque formation, quantifiées à partir de l’indicateur multicritère développé.

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Programme et recueil des résumés à télécharger dans l'onglet documents ci-dessus.

Toutes les informations sur le site du colloque :

https://20ans-rza.sciencesconf.org/resource/page/id/5