Proposition d’un sujet de stage niveau master II Mesures microclimatiques et modèles de durée d’humectation pour la prédiction des risques d’infection fongique. Application aux rouilles et à la septoriose du blé dans le contexte du changement climatique Lieu : Avignon et Grignon Durée minimale : 6 mois Indemnité de stage : de l’ordre de 417 € mensuels Laboratoire : Unité Agroclim INRA. Unité Agroclim, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 AVIGNON CEDEX 9 Noms des responsables du stage et coordonnées: M. Launay, 04 32 72 23 67; [email protected] F. Huard, 04 32 72 23 75; [email protected] Participation du laboratoire EGC de Grignon : D. Flura, M.O Bancal, L. Huber Résumé du projet : Titre Problématique Objectifs du stage : Etude expérimentale de la durée d’humectation dans le couvert et évaluation de deux types de modèles (statistiques, déterministes). Application et comparaison de ces modèles dans le cadre du changement climatique pour prédire les risques d’infection par les rouilles et la septoriose du blé. Le réchauffement climatique observé depuis la fin des années 80 influence l’occurrence des maladies des cultures (Luck et al., 2011). Prévoir les dégâts encourus est donc une préoccupation agronomique majeure, de nature à faciliter l’adaptation des pratiques agricoles aux aléas climatiques actuels et futurs. Ainsi, la rouille brune du blé serait susceptible d’envahir l’espace agricole hexagonal comme le montre un travail récent de modélisation réalisé dans notre laboratoire (Caubel et al, 2012). L’épidémie dépend fortement de l’installation du champignon sur la culture via la phase d’infection. Or, cette phase est essentiellement déterminée par les conditions microclimatiques dans le couvert, et plus précisément la température et la durée d’humectation. En développant des modèles simulant ces variables microclimatiques, il est possible d’estimer un risque d’infection de la plante par le champignon. Plusieurs approches sont possibles pour développer de tels modèles : d’une part les approches statistiques s’appuyant sur des méthodes d’apprentissage ou d’optimisation (réseau de neurones, analyse CART, …), d’autre part des approches déterministes s’appuyant sur un calcul physique de bilan d’énergie. Des modèles statistiques sont en cours de développement dans notre unité, mais demandent encore à être testés, validés, et éprouvés. Des modèles reposant sur un calcul de bilan d’énergie sont développés et utilisés depuis longtemps à l’unité EGC de l’INRA de Grignon. Ces différents modèles fournissent des estimations de durée d’humectation en entrée des modèles d’infection Il s’agit de réaliser des mesures expérimentales, puis d’évaluer et de comparer des modèles de durée d’humectation à l’aide de ces mesures. Enfin, l’application de ces modèles à des conditions climatiques futures permettra d’estimer l’évolution du risque d’infection, tout en considérant l’incertitude de ces prédictions liée à l’approche de modélisation. Méthodologie : D’un point de vue méthodologique, le travail se déroulera en 3 temps : 1- Suivi de deux expérimentations avec mesures micro-météorologiques en parcelles de blé tendre (à Grignon) et blé dur (à Avignon). 2- Utilisation de ces mesures pour évaluer et comparer différents modèles de durée d’humectation mettant en œuvre des approches statistiques, et des approches déterministes. Cette évaluation devra permettre d’identifier les limites de ces modèles, leur précision et leur robustesse, et d’identifier en quoi ils sont (ou non) « transférables » dans un climat futur. L’objectif serait de produire, à partir de ces modèles, des distributions de températures et de durées d’humectation de manière à prendre en compte l’incertitude liée à leur estimation. 3- Utilisation de ces modèles dans le cadre du changement climatique pour estimer un risque d’infection (assorti d’un intervalle de confiance) pour les rouilles brune et jaune et la septoriose du blé. Nous utiliserons pour cela les derniers scénarios des modèles climatiques fournis par Météo France. 4- En ce qui concerne l’influence de l’humectation, l’infection est un processus biologique à effet de seuil ; par conséquent, une piste privilégiée à explorer est celle de la prévision négative qui consiste à comparer les évolutions de maladie en termes d’occurrence de noninfection résultant de conditions modifiées de température et de durée d’humectation sous l’action du changement climatique.