Expert-e en calcul scientifique : Modélisation de l'impact de l'invasion de la moule quagga dans le cycle du phosphore du lac Léman

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Contexte et institut d’accueil

Le/la candidat(e) sera accueilli(e) au sein du laboratoire d’écologie lacustre CARRTEL (Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Écosystèmes Limniques, UMR INRAE – Université Savoie Mont Blanc). Le CARRTEL est reconnu internationalement pour ses travaux sur le fonctionnement des écosystèmes lacustres notamment sur les cycles biogéochimiques, et accompagne les gestionnaires pour faire face aux pressions en cours (changement climatique, pressions anthropiques, espèces invasives). Le projet s’inscrit dans le cadre du projet ANR QUALAG (PI : Dr Stephan Jaquet), dont l’objectif est d’évaluer les impacts de la moule quagga (Dreissena rostriformis bugensis) sur le fonctionnement écologique et biogéochimique (notamment cycle Phosphore) du lac Léman.

Description du projet

Ce projet de post-doctorat vise à développer et appliquer une approche de modélisation de la dynamique phosphore (P) dans le lac Léman et évaluer la manière dont la moule quagga affecte son allocation au sein des différents compartiments lacustres. Les investigations s’appuieront sur des travaux de modélisations dynamiques antérieurs (Li et al. 2021, Katsev 2017). Il sera nécessaire de prendre en compte la dynamique de colonisation de la moule (scénarios de colonisation, d’évolution de biomasse de moule) et l’impact du changement climatique sur la sa physiologie (filtration, excrétion). Le projet bénéficiera de collaborations fortes avec l’ensemble des chercheurs impliqués dans le projet ANR QUALAG et particulièrement sur les volets d’expérimentation In Situ et en conditions contrôlées. Le lac Léman est considéré comme un site pilote pour les lacs périalpins colonisés récemment par la moule quagga et son impact sur le cycle du phosphore (P) pourraient avoir des conséquences sur la productivité générale du lac et affecter les services fournis par le lac comme la ressource piscicole.

Objectifs du travail
Les objectifs comprennent notamment :

1. Calibration et validation d’un modèle dynamique du cycle du phosphore multi-compartiments (eau, moule (tissus, coquilles), sédiment) en s’appuyant sur les données de suivi du lac (colonne d’eau, sédiments, moules) et sur les modélisations dynamiques proposées par Li et al. (2021) et Katsev (2017)
2. Simulation de changement du cycle du P et effets sur les stocks de P dans l’eau et le sédiment en fonction 1) de scénarios de colonisation par la moule quagga (profondeur, biomasse) et 2) de scénarios de changement climatique (e.g., Desgué-Itier et al., 2023)

Méthodologie et tâches principales

• Revue critique de modélisation dynamique du P multi-compartiments et contrôle biologique du cycle du P.
• Développement d’un modèle dynamique multi-compartiments : simulation des concentrations des stocks de P dans la biomasse de moules vivantes (assimilation, filtration, excrétion, égestion) et moule morte (reminéralisation des tissus et des coquilles) et stock de P dans la colonne d’eau et les sédiments.
• Calibration / validation du modèle à partir des séries de données disponibles (monitoring P, données moule, sédiment) collecté dans le cadre du monitoring à long terme du lac et dans le cadre du projet QUALAG (workpackages connexes).
• Simulation de différents scénarios : (i) colonisation progressive de la moule ; (ii) stabilisation de biomasse ; (iii) changement climatique (ex : +2 °C, +4 °C) avec effet sur filtration, métabolisme de la moule, recyclage benthique.
• Analyse de sensibilité et évaluation de la robustesse des résultats vis-à-vis des incertitudes de paramètres (ex : taux de filtration, mortalité moule, vitesse de sédimentation, recyclage sédimentaire).
• Rédaction d’articles, et présentation des résultats en conférence.

Encadrement
La personne travaillera sous la responsabilité de Jean-Philippe Jenny, avec co-encadrement de Victor Frossard et le soutien technique de Benjamin Alric (modèles mécanistiques). Elle sera intégrée à l’équipe limnologique de l’institut, avec accès aux données de suivi, aux plateformes computationnelles et à des échanges réguliers avec les gestionnaires du lac.

Collaborateurs

Stéphan Jacquet (Porteur du projet QUALAG)

Jean-Nicolas Beisel (engees)

Bas Ibelings (UNIGE) 

 

Contacts

Pour tout complément d’information, merci de contacter :

Jean-Philippe Jenny : jean-philippe.jenny@inrae.fr

Victor Frossard : victor.frossard@univ-smb.fr

Stéphan Jacquet : stephan.jacquet @inrae.fr

Formations et compétences recherchées

Profil recherché

• Doctorat en modélisation mathématique et environnementale (ou discipline connexe) / limnologie / sciences de l’eau / écologie des écosystèmes aquatiques.
• Excellente maîtrise des outils de modélisation dynamique et/ou des approche bilan de masse, et utilisation des outils de programmation (e.g. Python, R ou MATLAB).
• Bonne connaissance des processus biogéochimiques lacustre souhaitée.
• Capacité à traiter et à analyser des séries temporelles et à intégrer des scénarios de changement climatique dans un contexte de modélisation dynamique.
• Bonne maîtrise de l’anglais (écrit et oral) ; le français est souhaitable, mais pas indispensable.
• Esprit d’équipe, autonomie, curiosité scientifique et capacité à produire des livrables (publications, rapports, présentations).

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation