‘vulnérabilité : climat et environnement’ où des travaux sur les écosystèmes seront menées sur
le gradient climatique méditerranéen, à la fois sous son régime actuel mais aussi manipulé par
exclusion de pluie et éclaircies.
Objectifs :
Le travail de thèse sera basé sur l’utilisation des outils de modélisation dans leur contexte
spatialement explicite afin de fournir des simulations de dynamique et de fonctionnement de
la végétation sur la région méditerranéenne francaise. Le candidat devra maîtriser les concepts
d’écophysiologie végétale, et s’intéresser à la programmation, la biogéographie et les
systèmes d’information géographique.
La première partie du sujet de thèse sera la mise en place des données régionales spatialisées
de climatologie, de pédologie et de végétation au sein d’un SIG afin de fournir les principaux
paramètres nécessaires au fonctionnement du modèle de végétation. Les données
météorologiques réelles (stations météo) et simulées (présent et futur) par le modèle météo
France ARPEGE 4 seront analysées et spatialement interpolées afin de fournir une grille
journalière à 1km de résolution. Les cartes générées au niveau régional seront analysées en
terme de risque climatique (sécheresse, vagues de chaleur, orages). Teledetection, landscape
ecology inventaires
La deuxième partie du sujet de thèse consistera en une utilisation approfondie du modèle de
dynamique et de fonctionnement des écosystèmes SIERRA (Mouillot et al. 2001,2002) sous
forme d’expérimentations numériques. Des modifications du code source seront à envisager.
i) nous effectuerons des validations locales du modèle sur le fonctionnement des
écosystèmes à Quercus ilex et Pinus halepensis étudiés au sein du programme ANR
DROUGHT+ sous leur contrainte climatique actuelle et sous l’expérimentation d’interception
de pluie, et ceci, à divers niveau de densité d’individus.
ii) dans le contexte ou le modèle a été construit pour des applications au niveau des
paysages (30m de résolution), on testera la sensibilité du modèle aux variables climatiques et
environnementales dans leur spectre de valeur, mais aussi dans leur résolution spatiale et
temporelle afin d’identifier les processus sensibles au changement d’échelle.
Dans la troisième partie de la thèse, on s’attachera à appliquer le modèle SIERRA aux
scenarios de climat reconstitués dans le but de fournir des cartes régionales de modification de
la végétation en terme de biomasse, de surface foliaire, et de fonctionnement (bilan carbone et
eau) et d’identifier les zones les plus susceptibles à être vulnérables au changements
climatique. Nous travaillerons finalement sur les indices de sécheresse (intensité, durée) afin
d’estimer le risque d’incendie basé sur les températures et l’hydrique de la végétation et
d’sinerer ce paramètre dans l’indice de vulnérabilité. Une analyse de la base de données
incendies ‘prométhée’ sur la region mediterranéenne en relation avec le climat sur la période
1970-2005, nous servira pour calibrer la variabilité spatiale et temporelle des risques
d’incendie au niveau régional dont les facteurs humains sont aussi importants. La particularité
du travail sera un couplage avec des modèles de propagation d’incendies empiriques (au
niveau de bassins versants tests, et à l’échelle régionale) afin de simuler réellement les
surfaces incendiées et la dynamique de végétation qui en résulte (Cary et al 2006).
Références :
Cary G.J., Keane R.E., Gardner R.H., Lavorel S., Flannigan M.D., Davies I.D., Li C., Lenihan
J.M., Rupp S., Mouillot F. 2006. Comparison of the sensitivity of landscape fire succession