• Type d’étude : Thèse de doctorat AgroParisTech (ED 0435 ABIES)

• Dates de l’étude : du 1er avril 2009 au 31 mars 2012

• Laboratoire : UFR DMOS (Dynamique des Milieux et Organisation Spatiale), AgroParisTech, Centre de Grignon, bât EGER, 78 850 Thiverval-Grignon

• Responsable : Yves Coquet, Professeur AgroParisTech
• Encadrement : Jean-Marc Gilliot (UFR DMOS), (UFR FAM)

• Chargé de l’étude : Flavie Mayrand, Doctorante ABIES

Description du sujet
Contexte : La mise en place d’une infrastructure de transport est un élément fort de structuration du territoire. Elle s’accompagne obligatoirement d’une étude approfondie des impacts sur l’environnement et sur les activités humaines.

Objectifs : Il s’agit de développer et tester une approche par modélisation des effets de la mise en place d’aménagements autoroutiers paysagers et d’aménagements compensatoires, sur la biodiversité via les modifications induites sur le milieu physique, avec pour ambition de répondre à deux problématiques :
- Quelles sont les spécificités de fonctionnement du biotope mesurables au sein de ce type d’aménagement, en réponse aux différentes techniques de construction employées ?
- Quelles sont les conséquences de ces spécificités sur l’évolution spatiotemporelle de la biodiversité présente dans ce type d’aménagement ?
Répondre à ces deux problématiques permet de définir deux enjeux majeurs. Tout d’abord, il s’agit ici d’utiliser des outils de modélisation appartenant à deux champs disciplinaires distincts, reliant ainsi « hydrologie » et « étude de la biodiversité ». L’application particulière de ces outils doit donc nous permettre de dresser un bilan fonctionnel des aménagements paysagers étudiés portant à la fois sur le biotope mais également sur le « vivant » et d’évaluer les performances de ces aménagements en termes de préservation de l’environnement.
L’acquisition de ces connaissances doit nous permettre par la suite de proposer des solutions pour une gestion de ces aménagements en accord avec les objectifs des entreprises propriétaires des sites d’étude.

Approche : Le travail de recherche sera organisé en deux étapes :
- l’analyse et la modélisation des modifications de biotope liées à la mise en place et à la présence de l’infrastructure ; l’accent sera mis sur les modifications du fonctionnement hydrologique. Cette partie du travail sera réalisée au sein de l’UFR Dynamique des Milieux et Organisations Spatiales du Département SIAFEE (Sciences et Ingénierie Agronomique, Forestière, de l’Eau et de l’Environnement) d’AgroParisTech et de l’équipe Sol de l’UMR INRA/AgroParisTech 1091 ‘Environnement et Grandes Cultures’.
- l’étude et la modélisation de l’effet de ces changements de biotope sur la biodiversité végétale. Cette partie du travail sera réalisée dans l’UFR Forêt Arbres et Milieux Naturels du Département SIAFEE.

La double thématique (hydrologie et évolution de la biodiversité végétale) requiert l’utilisation de deux modèles distincts, spécialisés dans chacune des thématiques : (i) un modèle hydrologique mécaniste (HYDRUS) traduisant les variations spatiales et temporelles des transferts d’eau et générant des sorties sur l’état hydrique du site, et un modèle de niche écologique probabiliste utilisant les paramètres de sorties d’HYDRUS comme variables environnementales d’entrées, prédicatrices de la distribution de la biodiversité.
D’autre part, afin de répondre aux objectifs fixés, l’acquisition des données de terrain sera réalisée sur deux sites proposés par COFIROUTE-ARCOUR et ASF. Le choix de sites d’étude présentant des caractéristiques écologiques différentes offrent l’opportunité d’appliquer notre outil dans deux contextes distincts : (ii) une étude d’un aménagement paysager en plaine agricole, caractérisé par un substrat fortement remanié et l’absence de zones saturées (réseau COFIROUTE), (ii) une étude sur un an d’une zone humide de fond de vallée puis, après sa destruction, d’une étude sur un an du projet proposé pour la compensation de cette perte (réseau ASF).