Contexte du sujet de thèse :
Selon l’UICN, les Solutions Fondées sur la Nature (SFN) peuvent être définies comme « des actions visant à protéger, gérer de manière durable et restaurer des écosystèmes naturels ou modifiés pour relever directement les défis de société de manière efficace et adaptative », en s’appuyant sur les services écosystémiques rendus par la biodiversité. Afin de promouvoir le déploiement des SFN à l’échelle des collectivités locales pour une meilleure adaptation des territoires au changement climatique, il est nécessaire de démontrer leur efficacité et leur potentiel de résilience selon différents contextes de mise en œuvre. C’est dans ce cadre que s’inscrit le projet ANR PENATE « Planing and Evaluating Nature-Based Solutions within local authorities », visant à questionner à différentes échelles les liens étroits entre les processus biophysiques à la base du fonctionnement des SFN, les fonctions et services écosystémiques qui en résultent et les politiques publiques régissant leur planification au sein d’un territoire urbain.
Concernant les processus biophysiques, il s’agit plus spécifiquement d’améliorer les connaissances sur les relations entre la typologie et le développement des couverts végétaux, leurs comportements thermo-hydriques et les fonctions/services écosystémiques qui en découlent (notamment en termes de gestion des eaux pluviales et de rafraichissement de l’air ambiant) au sein des espaces et ouvrages végétalisés urbains, selon différents scénarios climatiques (présents et futurs).
Objectifs de la thèse :
Ce sujet de thèse vise la collecte et l’exploitation de données issues de mesures terrain pour la mise en œuvre d’une approche systémique permettant de quantifier objectivement la multifonctionnalité de SFN (infrastructures ou espaces végétalisés) en milieu urbain selon une diversité de contextes (cours d’école, toitures, zones de circulation) dans différents ensembles urbains (Les Mureaux, Eurométropole de Strasbourg…). Il s’agira pour cela de :
– définir et caractériser (par des mesures de terrain ou via l’interrogation de bases de données dédiées) un ensemble de traits fonctionnels végétaux (LAI/LAD, conductance stomatique…) susceptibles d’influencer significativement les transferts d’eau et d’énergie dans le continuum sol-plante-atmosphère (SPAC);
– proposer sur la base d’analyses statistiques, à partir de ces mesures et de celles de variables environnementales collectées au sein des SFN (sur des pas de temps/périodes données), un (des) modèles conceptuels reliant les traits fonctionnels à des indicateurs de « performance » des SFN ;
– mettre en œuvre (éventuellement par le biais de couplages de modèles à base physique et écophysiologique) une approche de modélisation permettant d’appréhender de manière dynamique, à des pas de temps variables, ces transferts, tout en intégrant l’hétérogénéité des traits végétaux (rendant compte de la diversité des communautés et de leur évolution dans le temps, e.g., croissance, phénologie) ;
– modéliser l’impact de différents scénarios de conception des SFN sur les services rendus.
Méthodologie
La thèse s’articulera autour de trois grandes étapes :
1. année 1 : état de l’art sur l’influence des traits fonctionnels végétaux dans les transferts d’eau et d’énergie dans le SPAC, avec un focus dans le contexte des SFN étudiées ainsi que sur les modèles biophysiques pressentis (modèles à base physique/mêlant physiologie végétale) ; acquisition des premières séries de données (variables microclimatiques locales, sols, caractéristiques des couverts végétaux) et mise en œuvre d’une base de données dédiée (une stratégie d’acquisition à distance de certaines données (mesures environnementales) intégrant des réseaux de capteurs aura fait l’objet d’un travail préalable à la thèse).
2. Fin année 1 – année 2 : Modélisations statistiques et biophysiques ; continuation des campagnes de mesures.
3. Année 3 : modélisation de scénarios futurs tenant compte de certaines projections climatiques sur certains territoires/SFN. Valorisation des résultats – rédaction du manuscrit de thèse.
En plus du travail du/de la doctorant(e), l’acquisition des mesures de terrain mobilisera également les différents partenaires/équipes du projet ANR selon les sites.
Conditions d’accueil :
La thèse de déroulera sur le site du Cerema à Tomblaine (54) en liens avec l’agence du Cerema à Trappes, ainsi que le CSTB.
Ce travail sera réalisé en collaboration avec des équipe de recherches partenaires (ENPC, INRAE, Lab’Urba) et en interaction avec les autres partenaires du projet ANR (OFB, SOPREMA, collectivités).
Profil / Qualifications :
· Master 2 ou ingénieur en écophysiologie végétale, (éco)hydrologie, agronomie, sciences de l’environnement
· Intérêt pour l’écophysiologie végétale/aspects bioclimatiques, les « Solutions fondées sur la Nature »
· Curiosité, rigueur et capacités à rendre compte de sa méthode et de ses résultats
· Très bonnes capacités d’organisation et capacité à travailler en autonomie sur sites (déplacements réguliers à prévoir, pris en charge par le projet)
· Bonnes connaissances en traitement et analyses de données, des langages (R…) et outils scientifiques/modélisation informatique
· Bonne capacité rédactionnelle et bon relationnel.
Contacts et modalité de candidature :
Toute personne intéressée est invitée à postuler, avec un CV, 1 lettre de motivation et au moins 1 lettre de recommandation, au plus tôt et par mail auprès de :
Didier Técher – didier.techer@cerema.fr
Tel : +33 (0)6 98235315
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