Thèse Sur Modélisation Agro-hydrologique Adaptée

34060 MONTPELLIER _

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**Présentation INRAE**:
L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

**Environnement de travail, missions et activités**:
La résilience et l’adaptation des territoires agricoles face aux extrêmes climatiques, et plus particulièrement aux sécheresses, constituent une préoccupation majeure des pouvoirs publics et des acteurs en charge du développement des territoires, de l’agriculture et de la gestion de l’eau. Cette préoccupation demeurera avec autant d’acuité dans les décennies à venir au vu de l’accroissement de la fréquence et de l’intensité de ces extrêmes que les différents scénarios climatiques projettent. Le stockage de l’eau sous forme de retenues d’eau est considéré dans certaines régions comme une solution d’adaptation. Cependant accroître l’offre en eau par la création de retenues expose au risque d’accroître les besoins en eau (Baltasserre et al., 2017) et ce faisant rendre les territoires agricoles plus dépendants de l’eau des retenues dont la disponibilité est soumise à une forte variabilité hydro-climatique. La multiplication des retenues est aussi à l’origine d’impacts cumulés hydrologiques et environnementaux importants (Habets et al., 2018, Carluer et al., 2016). Face à ces risques et ces impacts, les retenues renforcent-elles ou fragilisent-elles la résilience d’un territoire agricole ? Répondre à cette question exige d’évaluer, dans un contexte de changement hydroclimatique, la capacité des retenues à satisfaire les besoins actuels et futurs des cultures tout en limitant l’impact cumulé des retenues sur l’hydrologie et donc sur la disponibilité en eau pour les usages autres que l’agriculture. Analyser la résilience d’un territoire agricole requiert entre autres de quantifier selon différents scenarios climatiques i) la distribution spatiale et la saisonnalité des besoins en eau des cultures en fonction des systèmes de culture, ii) la capacité hydrologique des retenues à satisfaire ces besoins agricoles via l’irrigation et iii) les effets cumulés des retenues sur les flux d’eau, en particulier sur les débits. Cette analyse appelle à considérer au sein des territoires les compartiments agricoles et hydrologiques et leurs interactions. Pour cela, la modélisation agro-hydrologique apparaît l’approche la plus utilisée et la plus adaptée à cet effet (Habets et al. 2018).

**Objectifs**

L’objectif scientifique de la thèse est d’une part de traiter de la question de la modélisation agro-hydrologique adaptée à l’évaluation de la résilience de territoires agricoles et d’autre part d’évaluer par modélisation l’intérêt et les limites des retenues collinaires comme solution d’adaptation et de renforcement de la résilience des territoires agricoles face aux sécheresses. Cet objectif global renvoie à trois questions scientifiques spécifiques auxquelles le.la doctorant.e cherchera à répondre:

- ** La représentation numérique des retenues dans un modèle agro-hydrologique**. Il s’agira de faire une analyse de sensibilité des variables d’intérêt (débits caractéristiques des rivières, volumes d’eau disponible dans les retenues, prélèvements d’eau pour l’irrigation, rendements des cultures) aux modes de représentation du réseau de retenues (mode global, mode distribué) et de leurs caractéristiques (capacité volumique, relations hauteur-surface et cote-volume) dans un modèle agro-hydrologique.
- **L’effet de la gestion de l’eau des retenues **(saisonnalité et intensité des prélèvements, débit réservé)** sur ces mêmes variables d’intérêt.** L’effet des combinaisons de mode de gestion sera analysé par modélisation. Ces combinaisons seront raisonnées sur la base de choix et distributions spatiales de cultures et d’itinéraires techniques cohérents et générant des modes (saisonnalité, volume) de prélèvement d’eau variés.
- **La résilience du territoire d’étude**. La résilience sera évaluée en considérant les projections climatiques et les systèmes de culture actuels et ceux plausibles dans le futur. Ces derniers seront établis à partir des données d’enquêtes déjà faites sur le terrain, d’enquêtes complémentaires et d’ateliers réunissant agriculteurs et gestionn