Contexte et Objectif
Ce projet a été réalisé dans le cadre de l'Unité d'Enseignement Conception Numérique (CNUM). L'objectif était de concevoir une nouvelle Unité d'Enseignement (UE) qui sera intégrée au Semestre 8 à partir de l'année 2026. Cette UE, intitulée "Modélisation d'un Agroécosystème", allie des connaissances thématiques pour appréhender les principes fondamentaux d'un agroécosystème et des compétences techniques visant à explorer la diversité des outils de modélisation et leurs applications. L'objectif est de permettre aux étudiants de mobiliser ces outils de manière pertinente et efficace dans un contexte professionnel.
Le changement climatique impacte profondément les agroécosystèmes, modifiant les cycles de l’eau, la fertilité des sols et les conditions de croissance des cultures. Face à ces défis, la modélisation constitue un outil essentiel pour analyser, comprendre et anticiper les interactions entre les différents paramètres d’un agroécosystème. Elle permet de simuler les effets des changements climatiques et d’évaluer des stratégies d’adaptation visant à assurer la durabilité des systèmes agricoles.
Emploi du temps
Télécharger l'Emploi du Temps (PDF)Syllabus de l'UE
Télécharger le Syllabus (PDF)UE AGROMOD: Adaptation des agroécosystèmes par la modélisation
Nombre d’heures programmées : 70 heures
Enseignant responsable : C. Laplanche (christophe.laplanche@ensat.fr)
Intervenants : C. Laplanche; divers enseignants.
Compétences mises en œuvre et évaluées : Diagnostiquer, Concevoir, Communiquer, Valider
Compétences mises en œuvre, non évaluées : Gérer
Introduction
Le changement climatique impacte profondément les agroécosystèmes, modifiant les cycles de l’eau, la fertilité des sols et les conditions de croissance des cultures. Face à ces défis, la modélisation constitue un outil essentiel pour analyser, comprendre et anticiper les interactions entre les différents paramètres d’un agroécosystème. Elle permet de simuler les effets des changements climatiques et d’évaluer des stratégies d’adaptation visant à assurer la durabilité des systèmes agricoles.
Cette unité d’enseignement propose une approche intégrée de la modélisation agroécologique, en combinant théorie et applications pratiques. Les étudiants seront amenés à mobiliser des outils de simulation pour explorer les relations entre cultures, sols, eau et biodiversité, dans le but d’optimiser la gestion des ressources et d’améliorer la résilience des systèmes agricoles.
Objectifs généraux d’apprentissage
Cette UE vise à fournir aux étudiants les bases essentielles pour comprendre la modélisation des agroécosystèmes et son rôle dans l’adaptation aux défis actuels. Elle offre un aperçu de la diversité des outils de modélisation et de leurs applications, afin qu'ils puissent les mobiliser de manière pertinente en milieu professionnel.
À l’issue de cet enseignement, les étudiants seront en mesure d’articuler leurs connaissances sur les agroécosystèmes avec des compétences techniques, afin d’analyser et de répondre à des problématiques liées à l’adaptation des systèmes agricoles aux changements environnementaux et climatiques.
Lien avec le référentiel de compétences
- Compétence DIAGNOSTIQUER, jalon 2 : Faire un état des lieux pour éclairer une question selon une démarche définie.
- Compétence GÉRER, jalon 1 : Mener un projet simple selon une démarche prédéfinie.
- Compétence VALIDER, jalon 3 : Adapter la méthodologie à la complexité des données ou aux conséquences de la (non-) validation.
- Compétence COMMUNIQUER, jalon 2 : Communiquer au sein d’un groupe de travail ou au sein d’une organisation.
- Compétence CONCEVOIR, jalon 2 : Adapter une production en fonction des contraintes ou imprévus.
Déroulement de l’UE
L’UE "Modélisation pour l’adaptation des agroécosystèmes" est structurée en trois ECUE complémentaires :
- ECUE Thématiques : Comprendre les agroécosystèmes, leurs paramètres et leurs enjeux, en abordant les interactions entre cultures, sols, eau, biodiversité et changement climatique.
- ECUE Techniques : Acquérir un aperçu des outils de modélisation et des clés pour leur utilisation dans l’analyse et la gestion des agroécosystèmes.
- ECUE Projet : Mobiliser les connaissances et compétences acquises dans les deux premières ECUE pour les appliquer à un projet concret, permettant une mise en situation professionnelle.
Modalités d’évaluation
Évaluation individuelle (50% de la note) :
- QCM sur les principaux éléments théoriques.
- Étude de cas sur une stratégie d’adaptation au changement climatique.
Évaluation collective (50% de la note) :
- Projet de modélisation (40%).
- Cours inversé (10%).
- Interprétation des résultats (10%).
Organisation de l’UE
| ECUE | Modalités | Temps |
|---|---|---|
| ECUE 1 : Comprendre un agroécosystème et ses paramètres | CM et TD | 22h30 |
| ECUE 2 : Les clés pour modéliser | CM et TD | 14h30 |
| ECUE 3 : Projet de modélisation | TD et TA | 33h |
Page Moodle
Accédez à la page Moodle de l'UE AGROMOD pour retrouver toutes les ressources pédagogiques, les supports de cours, et les activités en ligne.
Accéder à la page MoodleTD Lancement de projet
Télécharger le PowerPoint "Lancement du projet" (PDF)
Présentation du Projet
L'ECUE Projet de Modélisation permet aux étudiants de mettre en pratique les outils et connaissances acquis pour répondre à une question spécifique en utilisant des modèles numériques. L’objectif est de simuler des agroécosystèmes en tenant compte des facteurs spatio-temporels, comme les variations climatiques, géographiques et saisonnières.
- Cette étude analyse l’influence de la température sur la croissance de la luzerne et de la fétuque élevée selon leurs origines variétales, en incluant des températures élevées peu étudiées. Elle vise aussi à améliorer la modélisation des impacts du changement climatique sur la production prairiale en intégrant des réponses physiologiques plus précises. Sujet 2 : Sélection variétale d’idéotypes de froment d’hiver adaptés au changement climatique en Hesbaye
- Vous devrez modéliser des idéotypes de froment d’hiver adaptés au changement climatique en Hesbaye, en utilisant des simulations pour identifier les traits génétiques optimaux permettant d’améliorer les rendements dans des conditions climatiques futures. L’objectif est de guider la sélection variétale en proposant des cultivars résilients, capables de répondre aux défis agricoles posés par le réchauffement climatique tout en réduisant l’impact environnemental. Sujet 3 : Comment les changements climatiques influencent-ils les différentes composantes du cycle hydrologique dans le bassin versant de la Garonne ?
- Ce projet utilise le modèle SWAT pour suivre et quantifier l’évolution des flux d’eau bleue (cours d’eau, nappes, écoulements souterrains) et d’eau verte (évapotranspiration, infiltration dans les sols). L’objectif est d’évaluer les variations du cycle de l’eau sous l’effet des changements climatiques et d’identifier les enjeux pour la gestion des ressources en eau. Sujet 4 : Comment les changements climatiques influencent-ils les flux de sédiments en suspension dans les cours d’eau des bassins versants agricoles de l’Île-du-Prince-Édouard ?
- Ce projet utilise le modèle SWAT pour simuler les variations des flux hydriques et sédimentaires sous un scénario climatique. L’objectif est d’analyser l’évolution des processus d’érosion et de transport des sédiments, ainsi que leurs impacts sur la qualité des eaux et les écosystèmes aquatiques. Les résultats permettront d’orienter des stratégies de gestion durable des sols et des ressources en eau face aux défis climatiques. Sujet 5 : Impact du changement climatique sur la distribution du Cedrus atlantica Manetti au Maroc
- Vous devrez modéliser la distribution potentielle du cèdre de l’Atlas (Cedrus atlantica) au Maroc, en identifiant les variables environnementales clés et en projetant son étendue géographique sous les climats passé, actuel et futur. Sujet 6 : Facteurs environnementaux influençant la distribution de l'arganier au Maroc
- Utilisez la modélisation par entropie maximale (MaxEnt) pour identifier les facteurs environnementaux ((précipitations hivernales, la saisonnalité de la température et l’humidité relative sont les variables clés) influençant la distribution de l’arganier (Argania spinosa).
Sujets des Projets
Liste des Projets
-
Sujet 1 : Effet de la température sur la croissance de la luzerne et de la fétuque élevée en fonction de leur origine variétale