Stage : modélisation des troupeaux bovins dans des systèmes sylvopastoraux

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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

Vous rejoindrez l’Unité Mixte de Recherche sur les Herbivores (UMRH) en tant que stagiaire sur la modélisation des troupeaux bovins dans des systèmes sylvopastoraux à arbres natifs pour une production plus durable et résiliente aux aléas climatiques. L'Unité a pour mission de produire, d’intégrer et de diffuser des connaissances, ainsi que de partager son expertise afin de concevoir des systèmes d’élevage herbivores multi-performants répondant aux enjeux des changements globaux (environnementaux, socio-économiques et de transition numérique). L’Unité compte 118 agents titulaires et accueille chaque année environ 70 personnes non permanentes. Elle est organisée en quatre équipes de recherche, une équipe de direction et une équipe d’appui.

Vous travaillerez au sein de l’équipe Systèmes d’Élevage, Transition Agroécologique, Résilience et Qualité des Produits (STARQ). Vous serez également amené.e à interagir avec des chercheur.euse.s et ingénieur.e.s de différentes Unité INRAE, comme l’Unité Mixte de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP, Clermont-Ferrand) et l’Unité de Recherche en Agroécologie, Génétique et Systèmes d’Elevage Tropicaux (ASSET, Guadeloupe) ainsi qu’avec des collègues de l’Université de São Paulo, au Brésil. 

Le projet sur lequel vous serez impliqué.e, intitulé SyLvA-Herd (« Synergetic Livestock and Forest Actions for Herd Resilience and Decarbonization in Temperate and Tropical Integrated Systems »), s’inscrit dans une collaboration franco-brésilienne. Il vise à adapter un cadre de modélisation à l’échelle de l’exploitation pour représenter les interactions entre arbres, pâturage, troupeau, gestion et climat dans des systèmes bovins viande tropicaux. L’objectif est d’identifier les configurations qui concilient production fourragère, performances du troupeau, réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES), services écosystémiques et capacité d’adaptation aux aléas climatiques dans une transition vers la production de viande plus durable.

Les systèmes sylvopastoraux fondés sur l’utilisation d’arbres natifs offrent une voie prometteuse pour améliorer la durabilité de l’élevage, mais les effets combinés de la densité et de la diversité fonctionnelle des arbres sur différentes dimensions de la durabilité restent mal connus à l’échelle de l’exploitation. Le stage mobilisera une base de données acquise dans des fermes commerciales situées au bord de la région amazonienne, au Brésil, ainsi que des informations sur les sols, les stocks de carbone, les émissions de GES, la biomasse et la valeur nutritive du fourrage, la fermentation ruminale, la conduite du pâturage, la structure du troupeau, la complémentation en saison sèche et la météorologie. L’hypothèse centrale est qu’un compromis optimal entre densité et diversité des arbres peut renforcer les synergies entre adaptation et atténuation sans pénaliser l’efficience de l’élevage bovin.

Votre mission contribuera à construire des scénarios et évaluer les pratiques sylvopastorales à l’aide d’un modèle mécaniste à l’échelle de l’exploitation pour identifier ce compromis optimal. Le modèle SEBIEN (Jouven et al., 2008) qui représente une exploitation de bovin allaitant basé sur les prairies permanentes servira comme base pour la modélisation. Sur le plan scientifique, vous analyserez comment les gradients de couverture arborée et de diversité fonctionnelle modifient l’offre fourragère, l’équilibre alimentaire et les performances productives et environnementales du troupeau. Sur le plan opérationnel, vous organiserez les données, paramétrerez des relations empiriques, évaluerez les performances du modèle et construirez des scénarios de gestion et de climat.

Vous serez plus particulièrement en charge de :

1. organiser, nettoyer et documenter les données disponibles à l'échelle des parcelles, du troupeau et du climat, puis construire des variables et des classes de scénarios décrivant la densité du couvert arboré et la diversité fonctionnelle des arbres ;
2. adapter et paramétrer, sous R ou python pour la préparation et l'analyse des données puis dans l'environnement du modèle SEBIEN, les relations reliant la structure du système sylvopastoral à la production et à la valeur nutritive du fourrage, à l'équilibre alimentaire du troupeau, aux performances animales et aux émissions de GES ;
3. évaluer le modèle et conduire des analyses de scénarios (O’Neil et al., 2014) afin d'identifier les configurations offrant le meilleur compromis entre production, atténuation et adaptation, à travers :

• la comparaison des valeurs observées et simulées à l'aide d'inspections graphiques et d'indicateurs d'erreur (ME, MAE, RMSE, R² et efficacité du modèle) ;
• une analyse globale de sensibilité (Sateli et al., 2007) pour identifier les paramètres influençant le plus les sorties du modèle ;
• la simulation d'un scénario de référence sans arbre et de systèmes sylvopastoraux contrastés par la densité et la diversité des arbres.

 

Bibiliographie :

Jouven, M., Baumont, R., 2008. Simulating grassland utilization in beef suckler systems to investigate the trade-offs between production and floristic diversity. Agricultural Systems 96, 260–272.

O’Neill, B.C. et al., 2014. A new scenario framework for climate change research: the concept of shared socioeconomic pathways. Climatic Change 122, 387–400.

Saltelli, A. et al., 2007. Global Sensitivity Analysis: The Primer. Wiley.

 

 

Conditions particulières d’activité : Intégration dans un environnement multidisciplinaire. Travail principalement sur écran, avec possibilité de visiter des dispositifs expérimentaux en bovins viande et lait.

Formations et compétences recherchées

Formation recommandée : Bac+5 en science des données, statistiques, agronomie ou sciences de l’animal.

Connaissances souhaitées : Modélisation mécaniste, logiciels R et python, maitrise de l’anglais.

Expérience appréciée : Systèmes d’élevage tempérés et tropicaux, systèmes sylvopastoraux, émissions de GES, analyses de sensibilité ou scénarios climatiques.

Aptitudes recherchées : Travail en équipe, autonomie, rigueur et capacité d’organisation.

Votre qualité de vie à INRAE

Le site de Theix situé à Saint-Genès-Champanelle est desservi par la ligne T2C numéro P39 ainsi qu’une ligne de transport à la demande, il est également équipé de stationnements et de services dédiés à la pratique du vélo.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation