Impact Des Mégafeux Sur L’équilibre Des

**Impact des mégafeux sur l’équilibre des écosystèmes forestiers : simulation et étude d’un modèle numérique**:

- Réf **ABG-126044**
- Stage master 2 / Ingénieur- Durée 6 mois- Salaire net mensuel Salaire légal pour un stage- 01/10/2024- Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes- Lieu de travail- Nantes Pays de la Loire France- Champs scientifiques- Informatique
- Ecologie, environnement
- Mathématiques- 01/12/2024**Établissement recruteur**:
**Site web**:
L’équipe VELO étudie les méthodes formelles permettant la modélisation et l’analyse de modèles pour les systèmes complexes. Ces systèmes peuvent être de tous types, mais nous nous intéressons plus particulièrement à la modélisation de systèmes naturels à grande échelle (issus de l’environnement) et de systèmes logiciels. Nos principaux objets d'étude sont les modèles, quelle que soit leur origine. Nous étudions et développons ainsi des formalismes de modélisation adaptés aux contextes dans lequels nos systèmes évoluent (semi-formels, formels, à évènements discrets, continus, probabilistes, hybrides, etc.), ainsi que les techniques de vérification associées (test logiciel, preuve formelle, model-checking, analyse statistique).

**Description**:
**Contexte**
Dans un contexte international marqué par un accroissement sensible des événements climatiques extrêmes, la préservation des écosystèmes terrestres et océaniques est un enjeu sociétal
majeur. La communauté scientifique est fortement sollicitée afin de produire une meilleure compréhension des mécanismes complexes qui menacent leur équilibre, notamment pour aider à mettre en place des solutions de mitigation ou d’adaptation. En particulier, les écosystèmes forestiers tropicaux, tempérés ou boréaux sont très impactés par les mégafeux. Ces événements déstabilisent les écosystèmes forestiers, qui représentent à la fois une réserve de biodiversité, un puits de carbone, et une ressource économique.
Le projet de recherche TOUNDRA (Mathematical modeling and analysis of boreal forests vulnerability to climate change : a hybrid approach), financé par l’Agence Nationale de la Recherche, propose d’étudier la stabilité des écosystèmes forestiers boréaux en réponse au changement climatique, par une approche de modélisation hybride, visant à reproduire la dynamique biologique de la forêt perturbée par les mégafeux. Le projet s’articule donc autour d’un modèle mathématique obtenu par couplage d’un système d’équations différentielles décrivant la dynamique forestière, avec un processus probabiliste discret modélisant l’impact des mégafeux. Ce
modèle est décrit en détail dans les articles suivants : [CDF23], [CDF21] et [KABA94]. Ce stage de Master s’inscrit pleinement dans ce projet de recherche.

**Objectifs du stage**
L’objectif principal de ce stage de Master consiste à étudier les propriétés du modèle hybride de dynamique de forêt, construit par l’équipe de chercheurs composant le projet TOUNDRA. Ce modèle présente en effet un caractère novateur qui rend les méthodes mathématiques connues difficilement appliquables. Néanmoins, ce modèle peut être facilement simulé numériquement.
Selon la qualité des résultats obtenus, une poursuite en thèse pourra être envisagée, sous réserve d’obtention d’un financement.

**Références**
[AAL+ 08] Adam A Ali, Hugo Asselin, Alayn C Larouche, Yves Bergeron, Christopher Carcaillet, and Pierre JH Richard. Changes in fire regime explain the Holocene rise and fall of Abies balsamea in the coniferous forests of western Québec, Canada. The Holocene, 18(5) :693-703, 2008.
[CDF21]Guillaume Cantin, Arnaud Ducrot, and Beatriz M Funatsu. Mathematical modeling of forest ecosystems by a reaction-diffusion-advection system : impacts of climate change and deforestation. Journal of Mathematical Biology, 83(6) :66, 2021.
[CDF23]Guillaume Cantin, Benoît Delahaye, and Beatriz M Funatsu. On the degradation of forest ecosystems by extreme events : Statistical model checking of a hybrid model. Ecological Complexity, 53 :101039, 2023.
[KABA94] Yu A Kuznetsov, M Ya Antonovsky, VN Biktashev, and EA Aponina. A cross-diffusion model of forest boundary dynamics. Journal of Mathematical Biology, 32 :219-232, 1994.
[Tab09] Paulo Tabuada. Verification and control of hybrid systems : a symbolic approach. Springer Science & Business Media, 2009.

**Profil**:
**Prise de fonction**:

- 06/01/2025