Changement climatique et risques, nos dispositifs de recherche

Infrastructures de recherche

- ICOS (Integrated Carbon Observation System-Système intégré d'observation du Carbone) est une infrastructure de recherche européenne distribuée, constituée de réseaux organisés de mesure du cycle du gaz à effet de serre dans l’atmosphère, les continents et les océans. ICOS est spécifiquement dédiée à la mesure des flux et des concentrations en dioxyde de carbone (écosystèmes, fuels fossiles et cimenteries), méthane (gaz naturel, agriculture et élevage), et oxyde nitreux (agriculture, fuels fossiles et feux) de 2016 à 2035. Organisée au niveau européen, elle comprend 130 stations organisées en 3 réseaux : un réseau « écosystèmes, un réseau océanique, un réseau atmosphérique. ICOS France, miroir français d’ICOS Europe est une infrastructure nationale multipartenaire comprenant trois membres fondateurs le CEA, le CNRS et INRAE, qui coordonne l’IR actuellement, et de nombreux contributeurs, notamment universitaires. Elle comprend 19 stations écosystèmes, 11 stations atmosphériques et une 1 station océanique. INRAE-ICOS est spécifiquement consacré aux écosystèmes terrestres et se concentre principalement sur (1) la trajectoire à long terme de la biogéochimie du carbone et des GES dans les agro-écosystèmes et les forêts et (2) l’impact des pratiques de gestion et des facteurs environnementaux sur le bilan des GES à la surface des terres, à différentes échelles temporelles et spatiales. INRAE-ICOS joue un rôle central dans le réseau des stations « écosystèmes » d’ICOS qui surveillent à la fois le métabolisme du carbone des sols et de la végétation, ainsi que le fonctionnement des producteurs primaires des écosystèmes terrestres. Ces données ont une place stratégique dans le contexte de changements environnementaux rapides des écosystèmes anthropisés (agriculture et sylviculture).

- L’infrastructure AnaEE-France - Analyse et expérimentations sur les écosystèmes offre à la communauté scientifique, aux entreprises et aux organisations issue de la société civile un accès complet à l’étude des écosystèmes terrestres et aquatiques au travers de ses plateformes expérimentales distribuées sur tout le territoire national et les DOM TOM. Elle accompagne également les projets en proposant des analyses sur ses plateformes analytiques et des pipelines de modélisation. AnaEE France regroupe notamment les réseaux SOERE ACBB – Agro-écosystèmes, cycles biogéochimiques et biodiversité, conçu pour capter les évolutions à pas de temps long (> 20 ans) du système sol-végétation, de son environnement et des différentes rétroactions qui les gouvernent et SOERE PRO – Produits résiduaires organiques, consacré aux effets du recyclage de produits résiduaires organiques sur les écosystèmes cultivés.

Réseaux d’observation et d’expérimentation

- L’Observatoire de la zone critique - OZCAR est une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et à l’étude du fonctionnement des surfaces continentales, des sous-sols à la basse atmosphère, depuis les hauts reliefs jusqu’aux régions côtières.

- Les Zones ateliers - ZA se focalisent autour d’une unité fonctionnelle (un fleuve et son bassin versant ; les paysages, agricole ou urbain, et la biodiversité, de l'antarctique à l'Afrique subsaharienne, ou le littoral, ou encore les environnements caractérisés par une irradiation chronique d’origine naturelle ou naturelle renforcée) et y développent une démarche scientifique spécifique en s’appuyant sur des observations et expérimentations sur des sites ateliers, pour y mener des recherches pluridisciplinaires sur le long terme.

- Le Pôle de données et de services surfaces continentales THEIA a pour vocation de faciliter l’usage des images issues de l’observation des surfaces continentales depuis l’espace. Cette structure scientifique et technique a été créé fin 2012 par neuf institutions publiques françaises impliquées dans l’observation de la terre et les sciences de l’environnement dont INRAE

- La plateforme Géomécanique, au sein de l'unité Risques, écosystèmes, vulnérabilité, environnement, résilience (Aix-en-Provence) regroupe un ensemble de moyens et de compétences dédiés à l’analyse et à la compréhension des sols et des phénomènes physiques intervenant au niveau des digues et des barrages.

- Le site expérimental Avalanche de Taconnaz et le site expérimental d'étude des avalanches du col du Lautaret, de l'Institut des géosciences de l'environnement (Grenoble).

Unités de service

US Infosol et GIS Sol. La mission générale de l'Unité de service InfoSol est de constituer et de gérer un système d'information à vocation nationale sur les sols, par rapport à leur distribution spatiale, leurs propriétés et l'évolution de leurs qualités. Les activités de l'Unité InfoSol s'exercent dans le cadre de la participation d'INRAE à un Groupement d'intérêt scientifique Sol (GIS Sol) qui propose un ensemble de programmes nationaux pour faciliter et encourager une gestion patrimoniale et durable des sols.

US Agroclim. AgroClim est une unité de service qui assure deux types de missions. Une mission logistique qui concerne la gestion du réseau agroclimatique national d'INRAE et la base associée de données. AgroClim assure aussi la traçabilité d'observations dépendantes du climat comme la phénologie des espèces végétales pérennes. Une mission scientifique qui consiste à développer des méthodologies pour étudier l'influence du climat changeant sur les agrosystèmes annuels et pérennes de France en produisant et analysant des simulations par des modèles biophysiques (culture, phénologie, maladie fongique) et en proposant, calculant et combinant des indicateurs agroclimatiques et des projections par simulation de scénarios agro-climatiques.

Plateformes de modélisation

Les unités INRAE ont développé plusieurs plateformes de modélisation couvrant l’ensemble des champs d’investigation, d’espace et de temps de l’Institut, avec une stratégie engagée de promotion du partage et de réutilisation des modèles. Leur utilisation est ouverte à l'ensemble de la communauté scientifique. Les outils sont mis en place pour partager les modèles mis à la disposition des chercheurs et ingénieurs, et pour aider à la modélisation. On peut notamment citer :

RECORD (Rénovation et coordination de la modélisation de cultures pour la gestion des agrosystèmes) : plateforme de modélisation et de simulation informatique dédiée à l'étude des agroécosystèmes.
Sol virtuel : plateforme regroupant un ensemble de logiciels sur le fonctionnement physique, biogéochimique et biologique des sols et de l’interface sol-plante.
MEANS : plateforme d’analyse multicritère de la durabilité des systèmes de production et de transformation des produits agricoles. MEANS met à disposition des outils de calcul et des bases de données nécessaires à la réalisation d’analyses multicritères.
OpenFLUID : plateforme logicielle de modélisation et de simulation du fonctionnement des paysages complexes, principalement focalisée sur les flux.
Open Alea : plateforme dédiée principalement à la communauté de recherche sur les plantes, avec un accent particulier sur la modélisation de l'architecture des plantes à différentes échelles.
Capsis (Croissance d'arbres en peuplement avec simulation d'itinéraires sylvicoles) : plateforme logicielle générique donnant accès à des modèles de croissance (croissance et mortalité des arbres), ou de dynamique forestière (qui intègrent, en plus, la dispersion et la régénération) pour des formations forestières variées, plus ou moins hétérogènes, pures ou en mélanges d’espèces, en zone tempérée, mais également subtropicale et tropicale, et pour divers types de gestion.
STICS (Simulateur multidisciplinaire pour les cultures standard) modélise, à l’échelle de la parcelle, le développement d’une culture, voire de cultures associées (c’est-à-dire plusieurs espèces cultivées en même temps) ou encore d’une succession culturale, en fonction de tous les paramètres agronomiques : climat, sol, et pratiques agricoles.