Post-Doc modélisation de 24 mois



Sujet : « Développement d’un outil de modélisation spatialement explicite pour identifier des solutions de

régulations de ravageurs à l’échelle du paysage »


Contexte


La situation sanitaire des cultures de betterave sucrière est actuellement critique en France, du fait des pullulations des pucerons verts Mysus persicae vecteurs de la jaunisse de la betterave, alors même que la solution à base d’imidaclopride (néonicotinoïde) n’est plus autorisée en France depuis cette année. En complément, des modalités de gestion alternatives aux insecticides à l’échelle de la parcelle, un levier potentiellement efficace pour la régulation des pucerons est la gestion de la structure du paysage agricole pour favoriser le développement et l’activité des auxiliaires des cultures. En effet, l’effet positif de l’hétérogénéité du paysage sur le contrôle des bioagresseurs par leurs ennemis naturels est maintenant clairement admis (Bianchi et al. 2006, Champlin-Kramer et al. 2011, Véres et al. 2013). Cependant, si ce pattern général est établi, sa déclinaison en modalité de gestion des paysages est rendue difficile par le caractère très contextuel des processus en jeu (Karp et al. 2019). En effet, les effets du paysage dépendent des caractéristiques fonctionnelles des auxiliaires (distance dispersion, milieux d’hivernation et d’alimentation, Martin et al. 2019). Les pratiques

agricoles menées localement dans les parcelles peuvent aussi moduler les effets bénéfiques du contexte paysager, voire les inverser (ex. effets des pesticides dans Ricci et al. 2019). La nature et l’intensité des pratiques sur l’ensemble des parcelles de la mosaïque paysagère joue également un rôle avéré (Muneret et al. 2018). En outre, les différents habitats composants un paysage peuvent aussi s’avérer des sources de bioagresseurs comme les pucerons (Tcharntke et al. 2012) : pour les espèces très polyphages comme Mysus persicae, il est nécessaire de bien penser à la fois la mosaïque des cultures composant le paysage, comme les habitats non cultivés et leur composition végétale. Enfin, afin d’éviter des effets non désirés sur d’autres cultures il est nécessaire de considérer les opportunités ou les risques du déploiement d’une stratégie de gestion paysagère à destination des pucerons verts sur betterave vis à vis des ravageurs des autres cultures composant ces paysages (ex. pucerons des céréales et méligèthe du colza).


Du fait des difficultés à mettre en œuvre des expérimentations in situ à l’échelle paysage, pour concevoir des stratégies de gestion du « paysage » pour la régulation des pucerons verts, la voix actuellement possible à déployer rapidement est la modélisation spatialement explicite. Dans cette logique, nos deux laboratoires, Dynafor et LAE, ont développé récemment différents travaux d’intérêt direct et transposables à la problématique de la régulation des pucerons verts sur betterave sucrière via la gestion du paysage.


(i) Dans le cadre de la thèse de Nirina Ratsimba (dec 2020) co-encadrée par Aude Vialatte et Oliver Therond, nous avons montré par une revue de la littérature que la chaîne tritrophique (culture, bioagresseur, ennemi naturel) est une unité pertinente pour étudier, modéliser et prédire le contrôle biologique par conservation au travers des effets de la structure du paysage et des pratiques agricoles locales (Ratsimba et al. Ecol Appl en révision). Cette thèse a aussi permis de démontrer l’intérêt de la modélisation spatialement explicite de la dynamique de multiples chaînes tritrophiques pour concevoir des stratégies de gestion du paysage visant à maximiser les régulations naturelles au sein de ces chaînes, ici céréales à paille- pucerons-auxiliaires et colza-méligèthe-parasitoïde. Ces différentes cultures côtoient la betterave sucrière dans ses bassins de production. La base du travail de modélisation et de test de scénarios de gestion paysagère est donc déjà bien engagée et peut être adaptée rapidement à une approche de modélisation centrée sur la chaîne betterave-puceron vert-auxiliaires, en lien avec d’autres chaines

tritrophiques co-existantes dans le paysage.

(ii) Dans le cadre de la thèse d’Eric Stell (démarrée en 2020) dirigée par Olivier Therond, un travail de revue exhaustive des modèles de dynamiques de "pucerons" est en cours de finalisation. Il permettra d’identifier les formalismes adaptés pour modéliser leur contrôle biologique par conservation de façon spatialement explicite. Ce travail fournit les briques de connaissances nécessaires à la construction d’un modèle de la dynamique spatiotemporelle de la chaîne betterave-pucerons-auxiliaires. Nous proposons de mobilier ces travaux tout à fait récents pour développer un outil de modélisation spatialement explicite (sous la plateforme GAMA®) pour traiter des relations entre paysage, pratiques agricoles et chaines tri-trophiques dont betterave-puceron-auxiliaires. Un tel outil permettra de concevoir et évaluer des scénarios d’organisation des paysages agricoles selon différentes stratégies favorables au contrôle biologique du puceron vert dans les parcelles de betterave, et suivant la preuve de concept mise en œuvre dans le cadre de la thèse de N. Ratsimba. Cet outil servira à l’exploration in silico des avantages et limites de scénarios de gestion de paysage pour le contrôle biologique du puceron vert dans les parcelles de betterave tout en considérant les synergies ou antagonismes pour le contrôle biologique des autres principaux ravageurs associés aux autres cultures des zones de production.


Chaplin-Kramer et al. 2011, https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2011.01642.x

Karp et al. 2018, http://doi.org/10.1073/pnas.1800042115

Martin et al. 2019, https://doi.org/10.1111/ele.13265

Muneret et al. 2018 https://doi org/10.1002/eap.1818

Ricci et al. 2019, http://dx.doi.org /10.1098/rspb.2018.2898

Tscharntke et al. 2012 https://doi.10.1111/j.1469-185X.2011.00216.x

Veres et al. 2013, https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.05.027


Descriptif de la mission


Le.la post-doctorant conduira le travail de développement et validation de l’outil de modélisation. Il.elle devra

plus particulièrement :

- S’approprier les modèles déjà développés sou GAMA® et les modèles complémentaires ou alternatifs identifiés dans la littérature dans le cadre de la thèse d’E. Stell.

- Vérifier et stabiliser les formalismes des modèles existants et coder les modèles complémentaires ou alternatifs identifiés.

- Calibrer et valider ces différents modèles vis-à-vis de jeux de données existants.

- Développer, simuler, évaluer et comparer des scénarios de gestion du paysage et de systèmes de culture a priori favorables au développement des régulations biologiques pour les différentes chaînes tritrophiques modélisées,

- Valoriser les résultats de modélisation et simulation obtenus


Compétences requises


Doctorat en écologie et/ou agronomie. Une expérience avancée en modélisation et codage est attendue.


Informations pratiques


Laboratoire d’accueil: UMR Dynafor site d’Auzeville Tolosane (Toulouse), ou UMR LAE site Colmar.

Salaire mensuel : 2516€ brut par mois (env. 2000€ net)

Personnes à contacter (renseignements, candidature) : Aude Vialatte aude.vialatte@inra.fr et Olivier Thérond olivier.therond@inrae.fr


Envoyez svp un CV et une lettre de motivation pour candidater.


Le recrutement se fera à compter de l’édition de l’offre, jusqu’à ce qu’un(e candidat(e) soit retenu(e) ; il n’y a

donc pas de date limite : se renseigner sur la disponibilité de l’offre pour candidater.



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