Echanges Surface - Atmosphère et budget de l’azote au Lautaret

Laboratoire(s) de rattachement : IGE

Encadrant : Didier Voisin

Niveau de formation & pré-requis : M2
-  Un gout pour l’expérimental (mesure physique) et le travail de terrain
-  Traitement de données (python de préférence)
-  Capacité de travail en équipe pluridisciplinaire

Mots-clés : Azote, tour à neige, budgets, dépôts, échanges

Les cycles de l’azote et du carbone sont fortement perturbés par les activités anthropiques et interagissent de manière complexe avec le cycle de l’eau et le climat. Les zones de montagnes représentent un enjeu particulier quant aux interactions entre ces grands cycles. Les écosystèmes y sont adaptés à un régime nival qui changera fortement dans les décennies à venir, en influençant les flux de nutriment (azote et carbone en particulier), directement et via la répartition des espèces. Par ailleurs, les dépôts atmosphériques d’azote à l’échelle globale ont doublé au XXème siècle et doivent encore doubler d’ici 2050, alors qu’aujourd’hui ils dépassent déjà dans les Alpes des valeurs qui ont des impacts visibles sur certains écosystèmes d’altitude et leur fonctionnement.
Prédire l’évolution de ces écosystèmes et des flux associés (CO2, azote, eau) sous l’effet de cette double contrainte (climatique et de dépôts croissants d’azote) est problématique. Les processus à prendre en compte sont fortement influencés par la topographie et les gradients altitudinaux de précipitation, de température, de concentrations atmosphériques et de répartition des espèces. Ils induisent de fortes hétérogénéités spatiales et des flux latéraux importants que les modèles de surface peinent à reproduire.

De fait, les sites de montagne permettant de tester et valider les modèles de surface grâce à des séries temporelles de flux de matière (eau, carbone, azote) sont très peu nombreux. Un effort considérable a été engagé au col du Lautaret afin de contraindre simultanément les apports et les exports d’azote et de carbone à l’échelle d’une prairie de 17 ha : collecte des dépôts secs et humides d’azote particulaire (NH4+, NO3-, azote organique), mesure des échanges de gaz azotés (NH3 par diffuseurs passifs, tour à neige pour NO et N2O), des exports à l’exutoire d’azote, des échanges surface – atmosphère de CO2 et d’eau (tour à flux), suivi de la végétation, …

L’objectif de ce stage est de contribuer à l’estimation des bilans biogéochimiques en cours au col du Lautaret. Ces bilans mobilisent un bon nombre d’instruments, dont une partie, installée sur une tour à neige, sera au cœur du travail de stage. Il s’agira d’analyser les profils verticaux de concentration de NO et O3 mesurés en continu au cours de l’hiver pour en déduire des estimations de flux verticaux d’émission de NO par les sols sous neige, et lors de la fonte. Ces mesures en continu seront complétées par 2 campagnes intensives de mesure des profils de concentration de N2O, en février et à la fonte des neiges. Ces mesures viendront compléter des mesures ponctuelles effectuées en été par nos collègues du LECA et permettront de discuter l’importance des réémissions gazeuses en comparaison des dépôts atmosphériques mesurés en parallèle.

Ce stage s’inscrit dans une collaboration active entre le LECA, la SAJF et l’IGE, qui vise à faire du Lautaret un site pérenne d’observation des bilans biogéochimiques (programmes européens ICOS et e-LTER), et s’inscrit dans le cadre programmatique du projet IdEx-CDP « Trajectories ». Dans ce cadre, le stagiaire pourra contribuer à d’autres aspects du projet en cours, tels que le traitement et l’interprétation des données de flux de CO2 et d’eau, et la participation aux tournées de collectes des échantillons sur site. Il se déroulera dans l’équipe CHIANTI de l’IGE

Pour candidater : Adresser un CV et une lettre de motivation par email à
didier.voisin univ-grenoble-alpes.fr