08 theseacta 20090929 caubel

5/25/2018 08 TheseACTA 20090929 Caubel

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Typologie des maladies et ravageurs desprincipales cultures et modlisation des effets

du changement climatique sur leur volution

lchelle de lensemble du territoire franais

RMT_modlisation_29/09/09

Doctorante: Julie Caubel

Encadrantes: Marie Launay et Nadine Brisson


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Plan

1. Problmatique de la thse

2. Objectifs de la thse

3. Dmarche de travail de la thse

4. Priorits


3/151er comit de pilotage de thse_19/05/09

1. Problmatique de la thse

Prise en compte des effets indirects du CC sur les bioagresseurs

travers son environnement

Rchauffement climatique dans le sicle venir, quels seront les bioagresseurs

pnaliss ou, au contraire, favoriss par le changement climatique (CC) lchelle duterritoire franais (hexagone)?

Influence du climat et de sa variabilit temporelle sur les bioagresseurs via

lenvironnement du bioagresseur ? Environnement = plante en tant que support trophique et physique, microclimat

sous couvert vgtal et sol

PLANTE SOLMICROCLIMAT

BIOAGRESSEUR

CHANGEMENTSCLIMATIQUES


4/151er comit de pilotage de thse_19/05/09

Construction dun modle centr sur le bioagresseur, dynamique etgnrique ( lchelle d1 anne de culture, sur une plante considre

comme sensible, pas de comptitions) Couplage du modle avec un modle de fonctionnement de cultures

(STICS) forc par des scenarios climatiques futurs.

Bioagresseurs dans le cadre de ltude: champignons et insectes

2. Objectifs de la thse

Potentiel initialdinfestation

Dterminisme sousinfluence de:- microclimat- supports physiques- prlvements trophiques- ambiance physique du sol

Dveloppement dubioagresseur

Dgts Dommages

Dynamique journali

Potentiel initialdinfestation

Dterminisme sousinfluence de:- (couvert vgtal)- supports physiques (plante)- prlvements trophiques (plante)- ambiance physique du sol

Dveloppement dubioagresseur

gts Dommages

Dynamique journalire

Modle de culture:

plante,

microclimat, sol

Scenarios

climatiques

retro action


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3. 1/ Construction dune typologie des bioagresseurs

Construire un modle gnrique implique:

- de construire un squelette de modle capable de rpondre la dynamiquede dveloppement de tous les bioagresseurs

- de ne le tester que sur quelques bioagresseurs se diffrenciant dans leurcomportement face leur environnement sous notre climat actuel pour voirleur devenir dans le cadre des CC

Construction de 2 typologies (insectes et champignons), base sur leursensibilit lenvironnement, partir de 30 champignons et 30 insectesrpertoris parmi les grandes cultures franaises (betterave, bl tendre,

mas, tournesol, colza, vigne, luzerne, pois)


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Exemple de la typologie champignons:

Facteurs environnementaux pris en compte (+ exemples):

Temprature Humidit relative/eau Phnologie/tat de la plante

La construction dune typologie et dun modle gnrique de

bioagresseur coupl un modle de culture connu demande desimplifier le systme

T

Efficacit dinfection

Dure dhumectation pour lacontamination plus ou moinslongue

Sclrotiniose du colza ne pouvantgermer que sur les ptales: fentredattaque restreinte


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Survie duchampignon

Maturation delinoculum

Iaire

SporulationIIaire

Monocycles sur la plante

bote noire despidmiologistes

Potentiel dinoculum forc

Contamination+ incubation

Dissminationsur la plante

Etapes de dveloppement du champignon pris en compte:

3. 2/ Construction du squelette du modle

- Identification des variables dentre, de sortie, des fonctions de rponseet des types de paramtrage pour le modle

- contraintes imposes par le couplage dynamique ultrieur avec lemodle de culture STICS

- Construction du modle avec des fonctions de rponse diffrentesselon les groupes de bioagresseurs trouvs ou les mmes fonctions de

rponse mais un paramtrage diffrent


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3. 3/ Modlisation dans le cadre des CC

- Choix dun bioagresseur bien renseign dans la littrature dans chaquegroupe des 2 typologies ralises

- Hypothses sur son comportement dans le cadre des CC:

Exemple: diminution des dures dhumectation de faon gnrale mais avecune variabilit intra et inter-annuelle trs forte. Quel effet sur leschampignon ncessitant une longue dure dhumectation pour contaminer?

- Test via la modlisation par couplage dynamique avec STICS et foragepar des scnarios climatiques futurs

4/ Priorits dans le cadre de la thse

Finir le travail sur les champignons en priorit


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Liste champignons


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Meligethes aeneus

Ceutorhynchus napi

'

Dasineura brassicae

Liste insectes(+ acariens,

nmatodes)

Outils utiliss


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1er comit de pilotage de thse_19/05/09

Outils utiliss

Plateformes INRA (Web of Knowledge,)

Publication des Instituts Techniques (CETIOM, ARVALIS, )

Bibliothque (ouvrages plus anciens) Sites webs

Thses

Contacts

Pathologie vgtale: Cindy Morris, Philippe Nicot (INRA Avignon)

Modlisation et pathologie vgtale: Philippe Debeake, Jean-NolAubertot, Pierre Casadebaig (INRA Toulouse, Projet Archidemio),Emmanuelle Mestrie (CETIOM), Gaetan Bourgeois (Centre de

Recherche et de Dveloppement en Horticulture, Agriculture etAgroalimentaire Canada), Romain Roche (INRA Grignon)

Rseau 'Relation arthropodes plantes (Denis Thiery)

Jacques Rgnire (Chercheur scientifique, dynamique des populations

d'insectes, Service Canadien des Forts) Philippe de Reffye (CIRAD AMAP, Greenlab)

Organisation des rsultats: Utilisation dACCESS et dEXCEL

III Elments de rflexion


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PARAMETRES CANDIDATS:- Type de dissmination (librationactive/passive)- Nombre de type de spores de dissmination- Morphologie des organes de fructification +

Nombre de spores par organe (joue sur vitessedpuisement)-Taille des spores (distance de dissmination)- Sensibilit aux facteurs environnementaux:

- effet splash ou vent + condition Hcult pourlibration passive- Rayonnement + Effet splash ouRayonnement + vent (vitesse) +HR pourlibration passive

VARIABLE DENTREE:Nombre de spores aptes contaminer

VARIABLE DE SORTIE:date de dbut de libration/transportdure de libration/transport,proportion de spores dissmines

III. Elments de rflexion

1. sur la modlisationComment dcrire une phase de dveloppement du champignon dans le cadre de la modlisation?

Exemple1: libration/transport des spores

Libration/transport des spores

Exemple de de fonction de rponse

1er comit de pilotage de thse_19/05/09

Paramtres

du modle

Traitsfonctionnels

FACTEURS: pluie, vent,rayonnement

Choix du modle STICS


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STICS V0

Intgration dun module decalcul de VI

Fonction simplificatricepour utiliser V0 et non VI

Choix du modle STICS

Gnricit dun modle de dynamique de culture

MODULE

Modlisation du microclimat

Choix de cultures bien paramtres

Limites dans les variables dentre du modlebioagresseur

VI modle de bioagresseur

Structure du couvert ?Dure dhumectation ?Phnomnes rtro action ?

2 sur les hypothse de travail dans le cadre du changement climatique en France


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2. sur les hypothse de travail dans le cadre du changement climatique en France

Quelles prvisions climatiques? (Terray et Braconnot, 2007)- tempratures- pluviomtrie mais avec contrastes saisonniers:

prcipitation hivernales

prcipitations estivales

- de la variabilit climatique et de la frquence des vnements

extrmes

Quels effets sur les cultures? (Brisson, 2008)

- Phnologie avance-Tempratures chaudantes et manque deau en t (rgulationstomatique avec du CO2 ?)- Si suffisamment de N, de biomasse arienne (et qualit

nutritionnelle)

Confrontation avec notre typologie


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Quels effets sur les phytopathognes? (Coakley et al., 1999)

- Scheresse et des dures dhumectation? du risque dinfestation

- Evnements pluvieux + tempratures douces dveloppements explosifs desmaladies

- Phnologie: du nombre de cycles du pathogne sur la plante hte

- Modification de la rsistance et de la physiologie de la plante sous leffet de l destempratures

- Survie des champignons saprophytes? dcomposition de la litire/ tempratureshivernales

Elaboration de protocoles exprimentaux soumettre la modlisation

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Documents

modle capable

typologie champignons

construction dun modle

caubel 215plan1

supports physiques plante

cadre des cc construction

bioagresseurs travers

typologie des maladies