Thèse (H/F) intitulé "Evaluation des méthodes d'élimination du CO2 terrestre: CDR terrestre : devenir d

Sujet de thèse :
# Évaluation intégrée du retrait du CO₂ par les écosystèmes terrestres : devenir du carbone additionnel, incertitudes et rétroactions climatiques

Le retrait du dioxyde de carbone par les écosystèmes terrestres (tCDR, *terrestrial Carbon Dioxide Removal*) vise à compenser une partie des émissions anthropiques de CO₂, soit par des approches d’ingénierie, soit en renforçant les processus biogéochimiques naturels. Les solutions fondées sur la nature reposent principalement sur l’augmentation de l’absorption nette de carbone par les écosystèmes terrestres, notamment via l’afforestation, la reforestation, ainsi que l’évolution des pratiques de gestion forestière et agricole. Bien que ces approches occupent désormais une place importante dans de nombreuses stratégies nationales d’atténuation du changement climatique, de fortes incertitudes subsistent quant à leur efficacité réelle et à leur durabilité à long terme.

Une question centrale demeure aujourd’hui largement ouverte : quel est le devenir du carbone additionnel capté par les écosystèmes terrestres, en particulier les forêts ? Dans quels réservoirs (biomasse aérienne, biomasse racinaire, litière, carbone organique des sols) ce carbone est-il stocké ? Pendant combien de temps y demeure-t-il ? Dans quelle mesure est-il vulnérable à la variabilité climatique, aux événements extrêmes ou aux pratiques de gestion ? L’efficacité à long terme des stratégies de CDR terrestre dépend en effet directement du temps de résidence de ce carbone et des rétroactions qu’il entretient avec le système climatique. De plus, la représentation imparfaite de nombreux processus clés — photosynthèse, allocation du carbone, mortalité, dynamique du carbone des sols, perturbations naturelles ou anthropiques — limite encore fortement la confiance accordée aux estimations actuelles du potentiel de séquestration.

Cette thèse vise à fournir une évaluation intégrée du CDR terrestre en quantifiant où le carbone additionnel est stocké, combien de temps il est conservé et dans quelle mesure ces résultats sont robustes face aux incertitudes liées aux processus et aux paramètres des modèles. Les travaux se concentreront sur les changements d’usage des terres et les pratiques de gestion des forêts et des cultures, en étudiant leurs interactions avec le changement climatique et les rétroactions du système Terre.

Le projet s’appuiera sur les modèles de surface continentale **SURFEX/ISBA** et **ORCHIDEE**, qui constituent respectivement les composantes terrestres des modèles du système Terre français **CNRM-ESM** et **IPSL-CM**. Les développements récents concernant la gestion forestière dans ORCHIDEE et l’irrigation dans ISBA seront pleinement exploités. Les incertitudes seront analysées à travers une exploration systématique de l’espace des paramètres et des études de sensibilité au sein de ces deux cadres de modélisation.

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## Tâche 1 – Devenir du carbone et effic
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