Events & Theses

Public thesis defense of Douchan HANUISE

"TBA"

Public thesis defense of Joachim LOPEZ

"Disentangling drivers of leaf litter decomposition using a synthetic community approach"

21/08 – 16:00-19:00

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Supervisors :
Prof. Quentin PONETTE - UCLouvain
Prof. Bart MUYS – KU Leuven

Chair:
Prof. Frédéric GASPART - UCLouvain

Jury: 
Prof. Yannick AGNAN - UCLouvain
Prof. Bart MUYS – KU Leuven - 
Prof. Karen VANCAMPENHOUT – KU Leuven
Prof. Olivier HONNAY – KU Leuven 
Prof. Laurent AUGUSTO – INRAE 

Abstract:
Tree species as ecosystem engineers: shaping decomposition and carbon stocks in forest soils.
Forest soils store vast amounts of carbon, but the pathways leading to this storage are strongly influenced by the trees growing above them. In this PhD, I explored how tree species and forest composition affect leaf litter decomposition, above-belowground interactions and topsoil carbon stocks.
By studying mature forest communities from around the world growing under the same climate and soil conditions in the Arboretum of Tervuren, I showed that tree species create distinct decomposition environments through their litter, canopy structure and effects on the local environment. These differences influence how nutrients are recycled and where carbon is stored in the soil.
The results highlight that tree species identity and functional traits are key drivers of forest ecosystem functioning and should be considered in climate-smart forestry and future forest design.
 

Public thesis defense of Bio Zimé Sounon Orou: "Gestion optimale des ressources en eau dans les systèmes rizicoles agro-écologiques de bas-fonds dans les départements du Mono-Couffo (Sud-Bénin)"

Résumé

La production rizicole en Afrique de l’Ouest, en particulier dans les écosystèmes de bas-fonds du sud du Bénin, est confrontée à d’importants défis liés à une gestion inefficace de l’eau et à la variabilité climatique. 

Cette thèse a pour objectif de consolider les bases scientifiques nécessaires à la conception de stratégies innovantes de gestion de l’eau et des nutriments, fondées sur des principes agroécologiques afin d’améliorer la productivité et la durabilité de la riziculture. 

Plusieurs approches de recherche ont été combinées, incluant une revue quantitative de la littérature, des expérimentations en station, en milieu paysan et la modélisation. 

Une méta-analyse portant sur 573 observations issues de 56 études a montré que les pratiques agroécologiques notamment l’Irrigation Intermittente Modérée (IIM) et la saturation du sol (SS) combinées à une fertilisation organique ou mixte, améliorent significativement le rendement du riz (+5 à 15 %) et la productivité de l’eau (+20 à 46 %) par rapport à l’inondation continue. 

Des expérimentations menées sur deux sites contrastés, Matékpo (saison humide) et Sèwahoué (saison sèche), selon un dispositif en parcelles subdivisées à trois répétitions dont les traitements comprenaient quatre régimes d’irrigation : inondation continue (IC), saturation du sol (SS), Irrigation Intermittente modérée (-15 kPa, IIM) et sévère (-30 kPa, IIS), ainsi que huit modalités de fertilisation : témoin (C), minéral recommandé (M), microdosage minéral (MM), compost (CO), paille de riz (PR), biochar + compost (BCO), paille de riz + compost (PRCO) et biomasse de mucuna (BM). 

Les résultats issus des expérimentations conduites en station et en milieu paysan durant deux campagnes agricoles ont confirmé que l’IIM combinée à des amendements organiques (BCO, CO et PRCO) accroît le rendement en grain (jusqu’à +18 %) tout en réduisant les besoins en irrigation de 20 à 25 %. 

Les évaluations socio-économiques ont révélé que ces pratiques améliorent la rentabilité des exploitants en réduisant les coûts de production et en renforçant leur résilience face aux risques climatiques. 

De plus, les simulations numériques effectuées avec le modèle DSSAT CERES-Rice ont validé les résultats expérimentaux et projeté la durabilité à long terme de ces pratiques dans le contexte de la variabilité climatique historique (1986–2015), montrant que les systèmes II et SS peuvent maintenir des rendements supérieurs à 4 t ha⁻¹ tout en réduisant la demande en eau d’irrigation d’environ un tiers. 

Dans l’ensemble, cette thèse fournit des preuves quantitatives solides que l’intégration de stratégies agroécologiques d’économie d’eau et de gestion des nutriments améliore la productivité rizicole, l’efficacité de l’utilisation des ressources et la viabilité économique des producteurs, tout en renforçant la résilience climatique des systèmes rizicoles de bas-fonds en Afrique de l’Ouest. 

Ainsi, cette recherche souligne que l’intégration d’innovations agroécologiques dans les systèmes rizicoles de bas-fonds constitue une approche prometteuse pour atteindre une intensification durable, améliorer la sécurité alimentaire et accroître la résilience climatique de l’agriculture ouest-africaine.

Membres du jury

Présidente : Dr. Christine A. I. OUINSAVI, Professeure Titulaire, Université de Parakou, Bénin
Co-directeur 1 : Dr. P. B. Irénikatché AKPONIKPE, Professeur Titulaire, Université de Parakou, Bénin
Co-directeur 2 : Dr. Marnik VANCLOOSTER, Professeur, Université catholique de Louvain, Belgique
Examinateur 1 : Dr. Luc O. SINTONDJI, Professeur Titulaire, Université d’Abomey-Calavi, Bénin
Examinateur 2 : Dr Lawani Adjadi MOUNIROU, Maître de Conférences, Institut International d’ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE), Burkina Faso
Examinateur 3 : Dr. Rodrigue Vivien Cao DIOGO, Professeur Titulaire, Université de Parakou, Bénin

Public thesis defense of Alain KAGISYE

"Agronomic and environmental determinants of coffee yield, quality and cyclicity across Burundi"

26/02 – 16:30-19:30

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Promoteurs :

Prof. BIELDERS Charles : Université catholique de Louvain, Belgium

Dr. VANLAUWE Bernard: International institute of tropical agriculture, Kenya

Président du jury:

Prof. VANCLOOSTER Marnik : Université catholique de Louvain, Belgium

Membres du jury

Prof. DELVAUX Bruno: Université catholique de Louvain, Belgium

Dr NIBASUMBA Anaclet : Université du Burundi, Burundi

Dr. LOBET Guillaume : Université catholique de Louvain, Belgium

Dr. TAYE Kufa-Obso: Ethiopian institute of agriculture research, Ethiopia

Abstract
Coffee is Burundi’s main export crop and a cornerstone of rural livelihoods, yet Arabica coffee production faces persistent challenges, including declining yields, strong year-to-year production variability, and inconsistent quality. Despite favorable agroecological conditions, the agronomic, environmental, and nutritional factors influencing coffee performance have rarely been analyzed together in an integrated framework.
This thesis investigates the determinants of Arabica coffee performance in Burundi by simultaneously examining three key dimensions: yield and yield variability, production cyclicality, and physical and sensory quality. The study combines field surveys, soil and leaf analyses, sensory evaluations, and multivariate statistical approaches across 155 farms located in the country’s main coffee-growing regions.
Results reveal that agronomic management and soil fertility are the primary drivers of coffee performance, outweighing environmental factors such as climate and altitude. Significant yield gaps were observed, with average production about 59% below potential. Soil organic carbon, mulching practices, and soil magnesium emerged as key variables influencing yield, while soil acidity, nutrient deficiencies, aging plantations, and inadequate field management limit productivity. Production stability can be improved through better soil fertility management, particularly by optimizing nitrogen and phosphorus levels and balancing soil cations. Coffee quality, meanwhile, depends largely on soil nutrient balance rather than altitude alone, while diseases and pests remain major constraints.
By integrating yield, stability, and quality into a single analytical framework, this thesis highlights the central role of manageable agronomic factors in improving coffee production. It demonstrates that substantial improvements in productivity, quality, and income stability are possible without expanding cultivated areas, offering practical insights for agricultural advisory services and policies aimed at strengthening the resilience and sustainability of Burundi’s coffee sector.

Résumé
Le café constitue la principale culture d’exportation du Burundi et une source essentielle de revenus pour des centaines de milliers de ménages ruraux. Pourtant, malgré des conditions agroécologiques favorables, la caféiculture burundaise est confrontée à plusieurs défis majeurs : une baisse marquée de la production, des rendements faibles et très variables d’une année à l’autre, ainsi qu’une qualité insuffisamment compétitive sur le marché international.
Cette thèse analyse les facteurs déterminant la performance du café arabica au Burundi en intégrant simultanément trois dimensions essentielles : le rendement et ses variations, la cyclicité de la production et la qualité physique et sensorielle des grains. L’étude repose sur des enquêtes de terrain, des analyses de sols et de feuilles, des évaluations sensorielles standardisées et des analyses statistiques multivariées réalisées sur 155 exploitations réparties dans les principales zones caféicoles du pays.
Les résultats montrent que les facteurs agronomiques et la fertilité des sols jouent un rôle déterminant dans la performance des caféiers, bien plus que les facteurs environnementaux tels que l’altitude ou le climat. D’importants écarts de rendement ont été observés, les productions moyennes restant nettement inférieures au potentiel. La gestion de la fertilité des sols, notamment la teneur en carbone organique, le paillage et l’équilibre nutritionnel, apparaît comme un levier majeur pour améliorer la productivité et réduire la cyclicité de la production. La qualité du café dépend quant à elle principalement de l’équilibre des éléments nutritifs du sol, en particulier du calcium, tandis que les maladies et ravageurs constituent des contraintes importantes.
En proposant une approche intégrée combinant rendement, stabilité et qualité, cette recherche met en évidence le rôle central des pratiques agronomiques dans l’amélioration durable de la caféiculture burundaise. Elle souligne également l’existence d’importantes marges de progression permettant d’améliorer simultanément la productivité, la qualité et la stabilité des revenus des producteurs sans extension des surfaces cultivées. Les résultats fournissent ainsi des bases scientifiques solides pour l’élaboration de recommandations agronomiques et de politiques agricoles visant à renforcer la durabilité et la résilience du secteur caféier au Burundi.

Public thesis defense of Maud HENRION

"From geophysical subsurface imaging to hydrological and geochemical monitoring in peatlands"

26/03 – 16:30-19:30

SUD03 + Teams

Jury members:

Prof. Marnik VANCLOOSTER (President), UCLouvain

Prof. Sébastien Lambot (Supervisor), UCLouvain

Prof. Kristof VAN OOST (Supervisor), UCLouvain

Prof. Veerle VANACKER (secretaire), UCLouvain et Wageningen University

Prof. Sophie OPFERGELT, UCLouvain 

Dr. Michel BECHTOLD, KU Leuven

Dr. Craig WARREN (Northumbria University)

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Moukaïla BAGRI BOURAIMA a défendu le samedi 8 novembre sa thèse de doctorat à l'Université d'Abomey Calavi (Bénin) sur le thème "Agroecological Management of Tomato Bacterial Wilt Caused by Ralstonia solanacearum Species Complex in Southern Benin".  

Il a effectué ses recherches dans le cadre du projet EU DESIRA "TAERA" dirigé par le Pr Enoch ACHIGAN DAKO avec la participation des Prs Marnik VANCLOOSTER, Pierre BERTIN et Charles BIELDERS (co-promoteur de la thèse de Moukaïla).

Public thesis defense of Noé VANDEVOORDE

"Three tools for the reduction of pesticide impacts: A case study in the Province of Luxembourg." 
 

October 10 - 4 to 7 PM
Océan room - de Serres building
 

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Oral presentation will be given in French. 
La présentation orale sera donnée en français. 

Jury members:

Supervisors:
Prof. Philippe V. BARET : UCLouvain
Prof. Yannick AGNAN : UCLouvain

Other jury members:
Prof. Frédéric GASPART : UCLouvain ; Chairperson
Prof. Pierre BERTIN : UCLouvain ; secretary
Prof. Per KUDSK : Aarhus University (Danemark)
Dr. Lionel ALLETTO : INRAE Toulouse (France)

Abstract:
This dissertation develops three practical tools to reduce the health and environmental impacts of pesticide use, supporting diagnosis, design and decision-making from field to territorial scales. Combining regulatory, agronomic and environmental perspectives, the deliberately pluralistic approach aims to guide more sustainable agricultural practices, with applications in the Province of Luxembourg and beyond.

First, the Pesticide Load Indicator is adapted to support taxation, policy evaluation and farm-level decisions at EU-wide scale, by promoting lower-risk pesticide use. Building on Danish and British versions of the indicator, the proposed modifications incorporate updated toxicological and environmental hazard data as well as improved normalization and weighting procedures.

Second, crop sequence diversity and agronomic optimisation are addressed as core strategies of integrated pest management. Using detailed 2015–2020 field-level IACS data, two existing crop sequence indicators were refined to better capture organic and mixed crop-livestock systems by including temporary grasslands and fodder crops. The results show a strong link between organic certification, temporary grasslands and more diverse, resilient rotations, with implications for both territorial assessments and on-farm preventive strategies.

Third, the agri-environmental role of cover crops is investigated in a greenhouse experiment involving 18 pesticides ingredients across three treatments: bare soil, thin cover crop and thick cover crop. Results show thin cover crops retain residues in topsoil and reduce leaching, while thick cover crops promote degradation in the rhizosphere, especially for compounds with low to high water solubility (s⩽1400mg/L) and low to moderate soil mobility (Koc⩾160mL/g). These findings highlight the multifunctionality of cover crops in enhancing soil resilience and protecting water quality.

Together, these tools offer actionable insights to reduce pesticide dependency and negative impacts. While no single measure can transform high-input agriculture alone, their combined use (integrated into a systemic, stakeholder-driven policy mix) can support a transition toward more sustainable and ecologically sound farming systems.

Résumé :
Cette thèse développe trois outils complémentaires visant à réduire les impacts sanitaires et environnementaux des pesticides, en appui au diagnostic, à la conception et à la prise de décision, de la ferme au territoire. Adoptant une approche volontairement pluraliste croisant les dimensions réglementaires, agronomiques et environnementales, elle contribue à orienter les pratiques agricoles vers plus de durabilité, de la province de Luxembourg à des échelles plus larges.

Le premier outil consiste en une adaptation de l’Indicateur de Charge en Pesticides, conçue pour soutenir la taxation des pesticides, le suivi des politiques régionales et européennes et les décisions d’usage au niveau des exploitations. Inspirée des versions danoise et britannique, cette version actualisée intègre des données récentes de toxicologie et écotoxicité, ainsi que des méthodes affinées de normalisation et de pondération dans un cadre transparent et transférable à l’échelle internationale.

Le deuxième outil explore la diversité des successions culturales et leur optimisation agronomique comme leviers de lutte intégrée. À partir de données détaillées du SIGeC (2015–2020), deux indicateurs existants ont été adaptés pour mieux prendre en compte l’agriculture biologique et mixte (cultures-élevage), incluant prairies et cultures fourragères temporaires. Les résultats révèlent une forte corrélation entre certification biologique, prairies temporaires et rotations plus diversifiées et résilientes.

Le troisième outil analyse le rôle des cultures intermédiaires dans la réduction de la persistance et du transfert des pesticides vers les eaux souterraines. Une expérimentation en serre avec 18 substances actives montre que les couverts légers retiennent les résidus en surface, tandis que les couverts denses favorisent leur dégradation dans la rhizosphère. Ces effets différenciés confirment leur rôle multifonctionnel pour la résilience des sols et la protection de l’eau.

En synergie, ces outils offrent des leviers concrets pour réduire l’usage et l’impact négatif des pesticides. Leur efficacité dépend d’une intégration cohérente dans les politiques pour accompagner la transition vers une agriculture productive, résiliente et respectueuse de l’environnement.

Public thesis defense of Akominon (Mathias) TIDJANI

"Optimisation de la gestion de l’eau dans les bas-fonds des zones soudaniennes du Bénin "
 

August 26 - 4 to 7 PM
Océan room - de Serres building 

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Abstract:

TBA

 

Jury members:

Supervisors: 
Prof. Marnik VANCLOOSTER
Prof. Pierre AKPONIKPE (Univ. Parakou, Bénin)

Other jury members:
Prof. Frédéric GASPART, Chairperson
Prof. Charles BIELDERS, Secretary
Dr. Pierre TOVIHOUDJI (Univ. Parakou, Bénin)
Dr. Basile HECTOR (UGA Grenoble/IRD, France)
Ir. Philippe DIERICKX (SPW, Région wallonne, Belg.)

Public thesis defense of Barbara STINGLHAMBER

"Différenciation spatiale du potentiel de transfert modal vers le vélo : méthode d’analyse prospective sur base de facteurs territoriaux 
et comportementaux"
 

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Abstract:

Dans le contexte actuel d’urgence climatique, de congestion urbaine généralisée et de manque d’activité physique, promouvoir l'usage du vélo pour remplacer une partie des trajets réalisés en voiture devient un impératif reconnu à plusieurs niveaux politiques. Les avantages du vélo sont bien documentés : il nécessite peu d’espace, est silencieux, présente un faible impact environnemental et encourage une activité physique modérée. Sur le plan socioéconomique, investir dans le vélo offre un retour sur investissement estimé à près de trois fois la valeur des investissements réalisés. En Wallonie, l’objectif de multiplier par cinq l’usage du vélo d'ici à 2030 appelle une évaluation de la faisabilité de cette ambition, ainsi qu’une réflexion sur les actions et les territoires à prioriser pour engager un véritable transfert modal.
Cette thèse propose une grille d’analyse prospective du potentiel cyclable, structurée autour de quatre composantes clés : l’accessibilité, le domaine vital, la motilité et la perception. Cette méthodologie, en adoptant une approche multifactorielle de la cyclabilité, se distingue de la littérature existante, souvent limitée à l’analyse des infrastructures et de l’aménagement de l’espace urbain.
Des méthodes de modélisation spatialement explicite ont permis d'appliquer cette grille d'analyse de manière détaillée. Elle a été validée à partir d'une enquête de mobilité impliquant 1 600 employés d'une université, d’une part, et à partir des enquêtes de mobilité menées auprès de plus de 2 600 entreprises réparties sur l'ensemble du territoire wallon, d’autre part. Le comportement des cyclistes quant à leur choix d'itinéraire a été reproduit en paramétrant les algorithmes d'analyse réseau des systèmes d'information géographique, sur la base des interviews d'une cinquantaine de cyclistes quotidiens. Deux échelles d'analyse prospective ont été mobilisées sur l'ensemble du territoire wallon : celle de l'ancienne commune et celle de l'entreprise.
Mieux comprendre les choix de mobilité est un enjeu majeur, et cette thèse apporte une perspective novatrice en combinant facteurs sociaux et territoriaux dans une analyse prospective spatialement explicite. Cette approche permet à la fois un ciblage territorial et une priorisation des interventions pour atteindre des objectifs de transfert modal déclinés selon chaque commune. L’approche proposée est applicable à diverses échelles spatiales, facilitant ainsi la comparaison entre territoires et le suivi de l’évolution du potentiel du vélo. Elle permet également d’identifier les facteurs à améliorer pour optimiser l’usage du vélo comme moyen de transport, ainsi que d’évaluer la concrétisation de ce potentiel dans le temps.

 

Jury members:

Co-supervisors: 
Prof. Pierre DEFOURNY - UCLouvain
Prof. Yves HANIN – UCLouvain

President of the jury: 
Prof. Emmanuel HANERT - UCLouvain

Other jury members: 
Dr. Julien RADOUX - UCLouvain
Prof. Patrick RÉRAT - UNIL, Switzerland 
Dr. Tanguy ISAAC - SNCB
Prof. Sebastiaan de GEUS - UCLouvain