Thèse OT-28991
Comprendre la relation entre la photosynthèse et la fluorescence chlorophyllienne induite par le soleil (SIF) des forêts
54000 Nancy
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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
La photosynthèse n'est malheureusement pas mesurable directement à une échelle supérieure à celle d'une seule plante. Le manque de prédictibilité de la photosynthèse future constitue donc l'une des plus grandes incertitudes dans les projections climatiques (GIEC, 2021).
La fluorescence chlorophyllienne est une luminescence résiduelle de la photosynthèse et est donc étroitement liée à la productivité primaire brute (GPP). La fluorescence chlorophyllienne induite par le soleil (SIF) est devenue la quasi-référence dans les études sur le cycle du carbone et la réponse de la GPP aux signaux environnementaux, pour la simple raison que la SIF mesurée par satellite présente une bonne corrélation avec la GPP estimée à l'aide de tours à flux d’eddy covariance à une échelle hebdomadaire ou mensuelle. Plusieurs missions satellitaires ciblant la SIF doivent être lancées prochainement, comme la mission FLEX de l'ESA prévue pour 2026. La GPP à grande échelle ne peut autrement être mesurée directement ni déterminée à partir d'observations satellitaires. Cependant, la corrélation entre la GPP et la SIF s'effondre complètement pour les observations journalier et diurnes, et les concepts simplifiés utilisés pour décrire la SIF à partir des canopées forestières ne sont plus valables à des échelles de temps aussi courtes.
Objectif: Ce projet s'appuiera sur la fusion de données et de modèles pour comprendre, d'un point de vue mécanistique, le signal observé du SIF au-dessus de la canopée forestière et son lien avec la productivité primaire brute (GPP) de l'écosystème. Il mesurera pour la première fois le SIF actif et passif au sein de la canopée, ce qui permettra de décrire de manière mécanistique d'autres processus au sein de l'appareil photosynthétique. Le⋅a doctorant⋅e modélisera la photosynthèse et le SIF de manière mécanistique, en tenant compte du transfert radiatif au sein de la canopée avec des propriétés optiques différentes pour le rayonnement photosynthétiquement actif et pour le SIF. En s'associant au projet de recherche FLORES, qui co-développera le premier instrument SIF embarqué sur drone, le projet sera en mesure d'étendre les observations locales de SIF au-dessus de la canopée à l'ensemble de l'écosystème et de les relier à la GPP de l'écosystème. Cela permettra d'étudier les variations rapides de la SIF pour analyser la photosynthèse de l'écosystème et ses réponses aux changements environnementaux rapides tels que les vagues de chaleur.
Informations détaillées (en anglais): PhD_SIF_long_en.pdf
Formations et compétences recherchées
Nous recherchons un⋅e candidat⋅e motivé⋅e qui aime associer la biologie à la physique, c'est-à-dire qui sait combiner la modélisation biochimique au niveau de la feuille avec la modélisation physique à l'échelle de la canopée. Il⋅Elle doit posséder de solides compétences informatiques, des aptitudes en physique et être désireux de participer activement à des campagnes de mesure. Il⋅Elle doit également manifester un intérêt pour la recherche liée au changement climatique et une aptitude à travailler avec des partenaires internationaux.
La thèse se déroulera pendant trois ans à l'UMR Silva sur le campus d‘INRAE près de Nancy (54280 Champenoux) à partir de l'automne 2026.
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
Envoyer lettre de motivation, CV, relevé de notes du master (ou des 3 années d’école d’ingénieurs), contact d’un⋅e référent⋅e académique⋅e, résumé (300 mots) du sujet de mémoire ou de stage de fin d’études à Matthias Cuntz - matthias.cuntz@inrae.fr
Les personnes accueillies à INRAE, établissement public de recherche, sont soumises aux dispositions du Code de la fonction publique notamment en ce qui concerne l’obligation de neutralité et le respect du principe de laïcité. A ce titre, dans l’exercice de leurs fonctions, qu’elles soient ou non au contact du public, elles ne doivent pas manifester leurs convictions, par leur comportement ou leur tenue, qu’elles soient religieuses, philosophiques ou politiques. > En savoir plus : site fonction publique.gouv.fr