Offre de thèse
CD : Couplage de modèle mécaniste avec les théories du contrôle dans la cadre de l'aide à la prise de décision adaptative en gestion forestière.
Date limite de candidature
30-06-2024
Date de début de contrat
01-10-2024
Directeur de thèse
FOURNIER Meriem
Encadrement
Marion JOURDAN, CR INRAE (écologie et sylviculture) dans l'UMR SILVA demandera l'ACT pour codiriger la thèse et préparer l'HDR. Jean Denis MATHIAS, DR INRAE et Jean Baptiste PICHANCOURT, CR INRAE dans l'UR 1465 LISC (Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Complexes) apportent la composante mathématiques appliquées dans l'encadrement de la thèse interdisciplinaire (entre écologie/sylviculture et modélisation des systèmes complexes). Maxence ARNOULD (IR AgroParisTech dans l'UMR SILVA) apportera la compétence livinglab et facilitera l'interaction avec les gestionnaires forestiers.
Type de contrat
école doctorale
équipe
ECOSILVAcontexte
Le changement climatique augmente les risques associés aux écosystèmes en augmentant les aléas climatiques et la vulnérabilité de ces derniers. En effet, les écosystèmes sont fortement fragilisés avec : (i) l'augmentation progressive de la température, (ii) l'augmentation de la fréquence des évènements extrêmes, ainsi que (iii) l'augmentation de vulnérabilité face aux risques biotiques. On peut associer, à l'augmentation conjointe des aléas et de la vulnérabilité des écosystèmes, une augmentation de la vulnérabilité des populations humaines, dépendantes des services écosystèmiques (SE). Dans ce contexte de risques multiples, les socio-écosystèmes forestiers sont un exemple parlant de cette interdépendance entre changements climatiques et biotiques, dérèglements fonctionnels des écosystèmes et approvisionnement en services pour les sociétés humaines. En effet, les forêts offrent des SE qui nécessitent une gestion collective en tant que ressources communes en raison : (i) de leurs bénéfices universellement reconnus pour les populations, (ii) de l'impossibilité de les exclure de l'accès à ces bénéfices, et (iii) de leur susceptibilité à l'épuisement dû aux circonstances changeantes ou à l'extraction non raisonnée de la ressource. La gestion durable de ces systèmes passe par un changement à la fois de la planification forestière et des pratiques sylvicoles. Cependant, cette nouvelle planification ne peut pas se faire sans un effort de recherche : (i) pour identifier les leviers et verrous et (ii) pour conceptualiser les méthodes permettant de la mettre en place de la manière la plus efficiente possible. Or la structure biotique multi-espèces des écosystèmes forestiers couplée à leur dynamique non-linéaire multi-échelles, en font des systèmes complexes, voir mêmes compliqués à gérer, particulièrement lorsque les actions de gestions sont censées équilibrer des contraintes et objectifs à court et long termes. Les écosystèmes forestiers ont de plus la particularité de regrouper énormément d'acteurs aux objectifs divers (et parfois contradictoire) dans la prise de décision de gestion, ce qui peut induire des situations difficiles à arbitrer. Sans des outils intégrés et adaptés pour aider à animer/aiguiller cette prise de décision elle peut déboucher sur des impasses très couteuses pour le maintien et la résilience du fonctionnement des écosystèmes forestiers et des services écosystémiques associés..spécialité
Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmeslaboratoire
SILVA
Mots clés
socio-écosystèmes forestiers, itinéraire sylvicole, modélisation mécaniste, approches livinglab, voies d'adaptation, théorie du contrôle
Détail de l'offre
Le changement climatique augmente les risques associés aux écosystèmes en augmentant les aléas climatiques et la vulnérabilité de ces derniers. On peut associer, à l'augmentation conjointe des aléas et de la vulnérabilité des écosystèmes, une augmentation de la vulnérabilité des populations humaines, dépendantes des services écosystémiques. Dans ce contexte de risques multiples, les socio-écosystèmes forestiers sont un exemple parlant de cette interdépendance.
La gestion durable de ces systèmes passe par un changement à la fois de la planification forestière et des pratiques sylvicoles. Cependant, cette nouvelle planification ne peut pas se faire sans un effort de recherche : (i) pour identifier les leviers et verrous et (ii) pour conceptualiser les méthodes permettant de la mettre en place de la manière la plus efficiente possible.
Le challenge de cette thèse se concentre sur ce problème d'adaptation de la gestion forestière et sur le développement d'une formalisation méthodologique opérationnelle pour la gestion durable des services écosystémiques en tant que biens communs dans les forêts. Nous proposerons dans cette thèse une formalisation intégrée qu'un.e étudiant.e développera (avec le feed-back des acteurs), basée sur l'association (i) d'un modèle forestier mécaniste, (ii) d'une méthode décisionnelle (issue des théories des contrôles viables) et (iii) d'un outil de visualisation (en utilisant les voies d'adaptation dynamique). L'étudiant.e testera également sur des cas pratiques dans le cadre d'une co-construction décisionnelle au sein d'une démarche Living Lab, en lien avec un ensemble d'acteurs et de chercheurs impliqués dans le Forest'Inn Lab de l'UMR SILVA.
Keywords
Forest socio-ecosystems, silviculture, mechanistic modeling, livinglab approaches, adaptation paths, control theory
Subject details
Climate change is increasing the risks associated with ecosystems, both in terms of climate hazards and vulnerability. The joint increase in hazards and ecosystem vulnerability can be associated with an increasing vulnerability of human populations, who are dependent on ecosystem services. In this context of multiple risks, forest socio-ecosystems are an emblematic example of this interdependence. Sustainable management of these systems requires a change in both forest planning and silvicultural practices. However, this new planning cannot be achieved without a research effort: (i) to identify the levers and bottlenecks and (ii) to conceptualize methods for its efficient implementation. The challenge of this thesis focuses on this problem of adapting forest management and developing an operational methodological formalization for the sustainable management of ecosystem services as common goods in forests. In this thesis, we will propose an integrated formalization that a student will develop (with feedback from stakeholders), based on the combination of (i) a mechanistic forest model, (ii) a decision-making method (derived from viable control theories) and (iii) a visualization tool (using dynamic adaptation pathways). The student will also test practical cases as part of a decision-making co-construction within a Living Lab approach, in conjunction with a group of players and researchers involved in UMR SILVA's Forest'Inn Lab
Profil du candidat
Profil recherché :
Master en mathématique appliqué avec une forte appétence pour l'écologie, Master en écologie avec une forte appétence pour les mathématiques . Ingénieur en agronomie ou environnement. Les profils issus de cursus croisant sciences sociales, sciences de l'environnement et/ou modélisation seront également étudiés.
Compétences techniques supplémentaires : Maitrise d'au moins un langage de programmation (Python, R, java, C++), maitrise de l'anglais (oral et écrit, niveau minimum B2)
Aptitudes recherchées : Autonomie, aptitude à travailler en équipe et avec des acteurs opérationnels, curiosité, rigueur, appétence pour l'interdisciplinaire et les collaborations multi-laboratoires /sites
Permis B
Candidate profile
Profile required:
Master of science in applied mathematics with a strong interest in ecology, Master of science in ecology with a strong interest in mathematics. Master of science in engneering combining skills in ecology and applied mathematics. Profiles from courses combining fsocial sciences, environmental sciences and/or modeling will also be considered.
Additional technical skills: Proficiency in at least one programming language (Python, R, java, C++), good skills in English (oral and written, minimum level B2).
Desired skills : Autonomy, ability to work in a team and with operational players, curiosity, rigor, interest in interdisciplinarity and multi-laboratory/site collaborations.
Driving license
Référence biblio
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