Stage M2:Evaluation de restrictions d’irrigation sur les productions et le bilan hydrique de vergers par modélisation combinée à des données de télédétection

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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.

L’UMR EMMAH développe des recherches sur les interactions entre cultures et ressources en eau sous influence du changement climatique, en particulier le déficit hydrique. L’équipe DREAM (Dynamique des territoires, fonctionnement des Espaces Agricoles et Modélisation) vise à comprendre le fonctionnement des espaces agricoles, et en particulier la dynamique de la production végétale en fonction du contexte agropédoclimatique, les interactions entre la production végétale et les ressources hydriques et l’évolution des systèmes de culture soumis aux contraintes des changements globaux. Elle s’appuie notamment sur des données de télédétection pour prendre en compte la variabilité des surfaces étudiées.
L’UR PSH étudie les productions horticoles alimentaires, principalement fruits et légumes consommés en frais. Les objectifs finalisés sont de contribuer à la mise au point de scénarios techniques et paysagers permettant de promouvoir la qualité des produits récoltés dans le respect de l’environnement. La réalisation de ces objectifs s’appuie sur des études au niveau de la plante, de ses fruits, et de populations de bioagresseurs, destinées à mieux comprendre leurs réponses à l’environnement. Elle s’appuie également sur des études au niveau des systèmes de culture permettant de représenter le fonctionnement des plantes en interaction avec l’environnement physique et biotique et les interventions culturales.

Environnement de travail, missions et activités

En milieu méditerranéen, les tensions sur les ressources disponibles en eau et en sol sont de plus en plus importantes. Les territoires vont devoir s’adapter en visant une gestion sobre des ressources. Dans ce cadre, le projet CASDAR BRAVEAU : Besoins en eau et stratégies d’irrigation efficientes en verger, pour une meilleure gestion de l’eau face au changement climatique, coordonné par le CTIFL, propose de tester des méthodes innovantes et plus efficientes de pilotage de l’irrigation, et à faire avancer les connaissances sur la détection des stress et sur les besoins en eau des cultures fruitières. Des expérimentations sont menées par différents partenaires du projet sur des vergers conduits en irrigation classique et restreinte sur divers départements couvrant l’Ardèche, la Drôme, le Vaucluse, les bouches du Rhône le Gard, et l’Isère. Différentes observations (dendromètres, sondes sols et imagerie satellitaire) sont suivies sur quelques parcelles. Le projet propose également de réaliser un travail d’étude de redéfinition des besoins en eau sur plusieurs cultures fruitières du projet (pêche, pomme), par la modélisation. Le modèle Qualitree (Miras-Avalos et al., 2013) développée par l’UR PSH permet de simuler différentes stratégies d’irrigation et d’évaluer les impacts sur le rendement de pêchers et pommiers. Son utilisation demande de connaître un certain nombre de paramètres relatifs au sol et aux pratiques précisément, notamment les dates des apports d’eau et les doses. Ces informations sont difficiles à obtenir spatialement sur de larges territoires. La télédétection, permet d’obtenir des variables comme l’indice foliaire (LAI) ou l’humidité de surface qui sont simulées par le modèle (Rouault et al., 2024a; Rouault et al., 2024b; Weiss et al., 2020).

L’objectif du stage proposé vise à -i) dans un premier temps valider les variables biophysiques dérivées de données de télédétection (d’images Sentinel 2) sur les différents vergers suivis à partir d’observations faites au sol. Les coefficients culturaux dérivés des images seront aussi calculés par parcelles. L’UMR EMMAH a développé par ailleurs des algorithmes pour suivre le stock en eau des sols de vergers à partir de données Sentinel 1 et 2 (Courault et al, 2024, Doussan et al, 2024). Cette approche sera évaluée sur les parcelles instrumentées. -ii) Dans un second temps, il s’agira d’utiliser le modèle Qualitree pour reproduire la croissance de la biomasse et des fruits et les variations de stocks d’eau dans le sol. Des outils d’optimisation de paramètres seront mises en place en utilisant le module CroptimizR développé par Samuel Buis de l’équipe DREAM (Buis et al., 2023). Le travail consistera à comparer les sorties simulées par le modèle en termes de LAI et d’humidité des sols aux observations satellitaires afin de retrouver les bons paramètres d’irrigation des parcelles suivies.
L’étudiant (e) pourra participer aux observations ponctuelles sur le terrain (photos hémisphériques sur les vergers). Il (elle) traitera et analysera les images de télédétection. La partie modélisation se fera avec l’aide de Gilles Vercambre et Samuel Buis (UR PSH)

Formations et compétences recherchées

-M2 en cours plutôt orienté agronomie
-Intérêt pour la modélisation et la télédétection

Motivations pour l’analyse de données
Goût pour le travail en équipe (autres stagiaires, thésards, techniciens et chercheurs)
Maîtrise des outils bureautique et utilisation de R (ou Rstudio) souhaitée
Organisation, rigueur, autonomie
Aptitude rédactionnelle

-Contribution aux mesures ponctuelles pour valider les variables biophysiques sur vergers
-analyses des données images à mettre en lien avec les indicateurs sur le développement du couvert et le stock d’eau dans le sol
-Rédaction de comptes rendus hebdomadaires et du rapport final.
-Réalisation à minima d’une présentation orale de ses travaux et participation aux réunions de travail de l’équipe et du projet.
Le.la stagiaire : travaillera avec les équipes DREAM de l’UMR EMMAH, et de l’UR PSH et sera amené.e à se déplacer (accompagné.e) sur le terrain.
Il/elle pourra éventuellement avoir l’occasion de découvrir et de contribuer aux autres activités de l’unité, par exemples : autres sorties de terrain

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)
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- de la prise en charge à 50 % de votre cotisation à la complémentaire santé collective ;
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- 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