Etude par simulation des interactions entre le changement

Proposition de stage de recherche
Master II 2013 - 2014
Impacts du changement climatique sur
les maladies des plantes cultivées
Amélioration et simplification d’un modèle simulant la rouille brune du blé.
Prévision des impacts du changement climatique à l’échelle du territoire français
sur la maladie à l’aide du modèle simplifié.
Lieu : Avignon
Durée minimale : 6 mois
Indemnités de stage : de l’ordre de 417 € mensuels
Compétences attendues du candidat : agronomie, statistiques, bases en
épidémiologie
Laboratoire : Unités Agroclim et EMMAH, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84000 Avignon
Noms des responsables du stage et coordonnées:
M. Launay (agronome) 04 32 72 23 67; [e-mail]
S. Buis (mathématicien) 04 32 72 24 26; [e-mail]
Titre
Amélioration et simplification d’un modèle simulant la rouille brune du
blé ; prévision des impacts du changement climatique sur la maladie à
l’aide du modèle, à l’échelle du territoire français.
Problématique
Le réchauffement climatique observé depuis la fin des années 80 influence
l’apparition (ou la disparition) des maladies des cultures, comme l’attestent de
récentes études. 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. Le modèle développé (STICS-MILA, Caubel et al., 2012)
prend en compte l’influence directe et indirecte du climat, par les
modifications induites sur la culture, support physique et trophique de ces
organismes pathogènes. Il a été adapté pour simuler la rouille brune du blé
mais :
- D’une part la version STICS-MILA « rouille brune » est une version
prototype qui demande à être améliorée pour élargir son domaine de
validité et accroître sa robustesse, notamment pour une utilisation à large
échelle.
- D’autre part, STICS-MILA simule de multiples interactions climat-plante-
pathogène et sa mise en œuvre suppose de renseigner de nombreux
données d’entrée ce qui n’est pas compatible avec une utilisation à large
échelle. La métamodélisation est une alternative qui permet de dériver
une relation simplifiée à partir d’un modèle complexe, ne mettant en
œuvre qu’un nombre limité de données, facilement accessibles.
Objectifs du
stage :
L’objectif du stage est triple :
- Réaliser une analyse des performances de la version prototype et d’en
tirer une démarche de calibration du modèle s’appuyant sur une base de
données expérimentales enrichie.
- Développer un méta-modèle à partir de STICS-MILA calculant un risque
climatique de pression de rouille brune.
- Appliquer ce méta-modèle à l’échelle de l’hexagone pour prédire les
risques de rouille brune inhérents au climat futur.

Proposition de stage de recherche
Master II 2013 - 2014
Méthodologie :
Le travail comprendra les phases suivantes :
1- Enrichir la base de données expérimentales avec les résultats des essais
de l’institut ARVALIS et de l’INRA (une participation aux expérimentations
en cours est envisagée).
2- Analyser les performances (capacité du modèle à bien représenter ces
situations expérimentales) de STICS-MILA sur cette base de données
(recalibrer le modèle si nécessaire).
3- Construire un méta-modèle de STICS-MILA, à l’aide de méthodes
statistiques appropriées.
4- Appliquer le méta-modèle dans le cadre du changement climatique pour
estimer un risque climatique de pression de rouille brune du blé. Nous
utiliserons pour cela les derniers scénarios des modèles climatiques
fournis par Météo France.