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Site institutionnel d'Agrocampus OuestAGROCAMPUS OUEST

Institut national supérieur des sciences agronomiques, agroalimentaires, horticoles et du paysage

THÈSE : Modélisation agro-hydrologique distribuée pour l'analyse des effets de changements climatique et agricole sur la qualité de l'eau

Date : 05/04/2017

Lieu : Rennes

Jordy Salmon-Monviola soutiendra sa thèse intitulée

Modélisation agro-hydrologique distribuée pour l’analyse des effets de changements climatique et agricole sur la qualité de l’eau

dirigée par Patrick Durand, UMR INRA / AGROCAMPUS OUEST Agro et Hydrosystème Spatialisation (SAS)

Résumé de la thèse :

Les modèles agro-hydrologiques spatialement distribués sont largement utilisés dans des approches heuristiques ou opérationnelles pour l’analyse des effets des pratiques agricoles, du climat et du paysage sur la qualité de l’eau au niveau de bassins versants. L'objectif général de cette thèse est axé sur l’amélioration de ces modèles d’analyse de fonctionnement d'agrohydrosystèmes, sous contrainte de changements climatiques et anthropiques, afin de contribuer à l’identification de leviers d’action pour atténuer les problèmes de pollution diffuse agricole.

Cette thèse est structurée autour de trois questions de recherche liées à :

i) la représentation de la dynamique spatio-temporelle des systèmes de cultures pour leur utilisation en entrée de modèles agro-hydrologiques distribués ;

ii) la représentation du niveau exploitation agricole et des décisions des agriculteurs dans les modèles agrohydrologiques distribués ;

iii) la capacité de ces modèles à simuler des changements climatiques et anthropiques.

Des éléments de réponse à ces questions sont apportés par des approches de modélisation réalisées dans différents contextes et à différentes échelles d’espace et de temps. Une première approche est consacrée à la conception d’un modèle simulant la distribution spatiotemporelle des systèmes de culture pour leur utilisation dans un modèle agrohydrologique distribué. Ce modèle est ensuite utilisé pour l’évaluation des effets de changement de pratiques agricoles sur les flux d’azote. Une seconde approche porte sur la conception d’un modèle agro-hydrologique représentant les décisions opérationnelles des agriculteurs pour l’application d’herbicides. Ce modèle est utilisé, à travers différents scénarios, pour l’analyse des effets de contraintes techniques et de milieu sur les décisions et sur le transfert d’herbicides. Enfin, un modèle agro-hydrologique distribué est utilisé pour l’évaluation de l’effet d’un scénario prospectif de changement climatique sur la quantité et la qualité de l’eau au niveau d’un bassin versant agricole. Ces trois approches sont discutées en les comparant notamment avec d’autres travaux réalisés.

Ces différentes études soulèvent la nécessité de développer des méthodologies permettant

i) d’une part l’acquisition de données et leur intégration dans les modèles agro-hydrologiques distribués

ii) et d’autre part l’amélioration de l’exploitation des simulations, notamment pour les transformer en informations pertinentes et accessibles pour les parties prenantes au niveau d’un territoire.

Des perspectives, portant à la fois sur la prise en compte des incertitudes des simulations des modèles agro-hydrologiques et l’analyse de la robustesse de ces modèles, sont également considérées.

 

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