Soutenance de thèse Qianqian Chen

Jury :

Anne GOBIN (Professeure, KU Leuven, Belgique)

André CHANZY (Directeur de recherche, INRAE, Avignon Université)

Philippe CIAIS (Directeur de recherche, CEA, Université Paris-Saclay)

Sophie FABRE (Directrice de recherche, ONERA, centre de Toulouse)

Songchao CHEN (Maître de conférences, Zhejiang University, Chine)

Résumé : Le carbone organique du sol (COS) joue un rôle essentiel dans la durabilité de l’agriculture et l’atténuation du changement climatique. La disponibilité croissante des données d’observation de la Terre par satellite offre de nouvelles opportunités pour quantifier et surveiller le COS à grande échelle. Cependant, la production de cartes précises du COS à partir de la télédétection dépend fortement de la qualité des mosaïques de sols nus. Cette thèse explore comment les mosaïques de sols nus dérivées des séries temporelles Sentinel-2 peuvent être optimisées pour améliorer la prédiction du COS à l’échelle régionale, en particulier grâce à l’utilisation de seuils d’indices spectraux.

La section 1 présente le cadre conceptuel ainsi que les principales questions scientifiques liés à l’utilisation des mosaïques de sols nus issues de la télédétection pour la cartographie du COS. La section 2 décrit les zones d’étude et les jeux de données mobilisés. L’usage pertinent des indices spectraux nécessite une compréhension systématique de leur        efficacité et de leurs limites. Ainsi, la section 3 évalue un large ensemble d’indices spectraux centrés sur le suivi des sols, met en lumière les problèmes posés par leur application, et propose un catalogue de référence pour les études futures. La section 4 examine le potentiel prédictif des mosaïques de sols nus pour estimer le COS dans les régions à Chernozem, et évalue les gains obtenus en les intégrant à des cartes pédologiques anciennes dans un cadre de Cartographie Numérique des Sols. La section 5 s’intéresse à l’utilisation d’une série temporelle Sentinel-2 sur sept ans pour générer des mosaïques de sols nus, en évaluant différentes stratégies de seuillage d’indices. Elle analyse également l’apport des indices d’humidité du sol et des modèles stratifiés par type de sol pour améliorer la précision des prédictions du COS. Enfin, la section 6 discute les résultats majeurs, les apports méthodologiques, ainsi que les implications pour le suivi du COS à l’échelle régionale, avec les perspectives de recherche future à l’échelle nationale.

Mots clés : Carbone organique du sol; Sol nu; Indices spectraux; Séries temporelles; Humidité du sol; Cartographie Numérique des Sols