Institut français de recherche scientifique internationale, l’IRD contribue à renforcer la résilience des sociétés face aux bouleversements globaux. Il est présent dans plus de 50 pays d’Afrique, d’Amérique latine, d’Asie et du Pacifique, ainsi qu’en France hexagonale et dans les Outre-mer.

Ses activités de recherche répondent de manière concrète à des besoins prioritaires : atténuation et adaptation aux changements climatiques, lutte contre la pauvreté et les inégalités, préservation de la biodiversité, accès aux soins, prise en compte des dynamiques sociales. Les questions de recherche sont élaborées avec les acteurs de terrain et les populations locales. Les équipes croisent les regards, les disciplines et les connaissances à travers des partenariats de long terme pour construire des solutions robustes et à fort impact.

L’IRD défend une recherche qui bénéficie au plus grand nombre. Il partage les résultats de ses projets et met la science au service de l’action. Il accompagne ainsi la transformation des sociétés vers des modèles sociaux, économiques et écologiques plus justes et durables.

CONTEXTE 

En région méditerranéenne, les territoires agricoles sont confrontés à des enjeux de gestion de leurs ressources hydriques et des attentes en matière de production agricole. Les pressions croissantes qui pèsent sur les ressources, associées au changement climatique, remettent en question leur durabilité de ces territoires. Sur la rive Sud, des solutions d’adaptation pour l’agriculture pluviale existent à différents niveaux d’organisation spatiale. Le niveau paysager, étendue spatiale de quelques km² à quelques dizaines de km², est adapté pour raisonner et combiner spatio-temporellement des solutions répondant à des fonctions écosystémiques et agricoles. Différentes solutions sont possibles : introduction de pratiques agricoles et d’aménagements intra-parcellaires (e.g. terrasses pour l’infiltration de l’eau), construction de retenues. 

Un enjeu est de disposer d’outils et méthodes pour dimensionner ces solutions et quantifier leurs impacts aux échelles d’espace et de temps pertinentes. Un autre enjeu est de comprendre les articulations entre ces fonctions. Si les fonctions de nature hydrologique s’évaluent souvent à l’échelle des bassins versants, celles relatives à l’agriculture s’évaluent à l’échelle de la parcelle, de l’exploitation et du paysage. Sur le plan temporel, leur évaluation doit considérer les pas de temps relatifs aux cycles culturaux, au fonctionnement hydrologique, et à l’évolution climatique.

 Objectifs

L’objectif sera de quantifier et analyser un bouquet de fonctions écosystémiques assurées par les paysages agricoles tunisiens à partir de la modélisation mécaniste agrohydrologique et de l’apprentissage machine.

Pour cela, la démarche repose sur 3 axes par ordre de priorité :

1. Etudier les synergies et antagonismes entre fonctions écosystémiques avec la modélisation agrohydrologique, en tenant compte de la variabilité climatique et en considérant des paysages virtuels qui diffèrent dans leurs composition et configuration. 

2. Quantifier et étudier ces fonctions sur un cas d’étude réel, le bassin versant de Kamech (ORE OMERE), en considérant des scénarios plausibles d’occupation du sol préétablis (jumeaux numériques).

3. Explorer l’imbrication et/ou la substitution de la modélisation agrohydrologique avec l’apprentissage machine, afin d’accroître les capacités de simulation sur de larges étendues spatio-temporelles. Les fonctions écosystémiques sont quantifiées avec le modèle agrohydrologique mécaniste MHYDAS-Small-Reservoir, (MSR) qui combine la suite de modèles MHYDAS avec le modèle AquaCrop. MSR, qui est spatialement distribué, s’appuie sur les connaissances des processus biophysiques pour simuler le fonctionnement hydrologique du bassin versant et la dynamique des cultures agricoles.

L’accroissement des capacités de simulation est exploré avec un modèle de fondation, ce type de modèle étant reconnu pour les capacités à capturer des relations complexes dans des jeux de données hétérogènes, et extrapoler et généraliser au-delà de la diversité des situations sur lesquelles repose la phase d’apprentissage.

Le travail de thèse bénéficie de scénarios régionaux d’évolution des systèmes de production agricole, pour lesquels des versions spatialement explicites à l’échelle parcellaire sont disponibles, et  d’une base de données long-terme de 30 ans, acquise sur le site de Kamech de l’observatoire OMERE.

Il s’inscrit dans la suite des travaux que les équipes proposantes ont réalisé dans le cadre du projet ALMIRA, du projet ALTOS et du projet AQUEDUCT.

 Encadrement : 

Au sein de l'UMR LISAH, votre thèse se déroulera en co-tutelle Sup’Com / Institut Agro Montpellier, avec une co-direction tuniso-française 

Des séjours en alternance sont prévus entre la Tunisie (6 mois/an au sein de  Sup’Com & INRGREF) et la France (6 mois/an au sein de l'UMR LISAH à Montpellier). 

Cette offre de thèse fait partie du programme ARTS nous vous invitons à consulter les conditions de recrutement ICI

Vous avez développé les compétences suivantes :

• Expérience/connaissances dans le développement et la mise en œuvre de modèles biophysiques.

• Expérience/connaissances dans la modélisation et la simulation numérique.

• Compétences en analyse multivariée.

• Connaissance en physique de l’environnement, incluant hydrologie et / ou agronomie.

• Rédaction scientifique.

Vous faites preuves des qualités humaines suivantes : 

• Rigueur, autonomie.

• Interculturalité, mobilité géographique.

• Anglais niveau B2-C1

   

Vous êtes titulaire d’un diplôme de niveau 7 Master ou diplôme d'ingénieur en modélisation et simulation numérique avec une spécialisation ou vif intérêt pour hydrologie et / ou agronomie, ou bien titulaire d'un diplôme en hydrologie et / ou agronomie avec une spécialisation ou vif intérêt pour la modélisation et simulation numérique.

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L’IRD, au cours de votre parcours professionnel, vous accompagne dans le développement de vos compétences.

L’institut met à votre disposition un panel d’outils tel que le parcours digital d’intégration, l’accès à la formation permanente.