Master_2_stage-duree

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; [e-mail]
F. Huard, 04 32 72 23 75; [e-mail]
Participation du laboratoire EGC de Grignon : D. Flura, M.O Bancal, L. Huber
Résumé du projet :
Titre
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.
Problématique
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
Objectifs du
stage :
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 non-
infection résultant de conditions modifiées de température et de durée
d’humectation sous l’action du changement climatique.