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5. Modéliser les interactions du vivant
en fonction des systèmes de culture et des conditions pédoclimatiques, puis l’impact de
la flore adventice sur la production agricole, la biodiversité et l’environnement. Il considère plusieurs types d’interactions (plante-plante, plante-parasite, plante-champignon,
plante-prédateur) et de services écosystémiques.
La plateforme Capsis est une plateforme logicielle générique donnant accès à des modèles
de croissance (croissance et mortalité des arbres) pour des formations 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 (Dufour-Kowalski et al.,
2012). Cette plateforme, préconisée surtout pour la gestion forestière, est aussi utilisée
pour les agrosystèmes arborés (vergers…). Elle intègre un ensemble d’équations mathématiques qui relient les caractéristiques dendrométriques des arbres (hauteur, diamètre,
volume…) et du peuplement qu’ils constituent, leur nombre, leur âge, et qui traduisent
leur évolution selon la compétition qui s’exerce entre eux.
●
Les questions de recherche
❚
❚ Déficit de connaissances scientifiques
Un frein scientifique important auquel doit faire face la communauté de recherche en
modélisation pour l’agroécologie est le manque de connaissance des mécanismes d’interaction et leur intégration dans des approches systémiques sur des objets complexes
tels que l’exploitation agricole ou le paysage. Les modèles élémentaires, ou « briques
de base », décrivant séparément chaque compartiment du système étudié, peuvent être
calibrés sur la base de données ou de connaissances expertes. Ce sont les liens entre
ces briques de base qui sont difficiles à établir, par exemple les liens de compétition, de
synergie, de prédation, pour ce qui concerne les compartiments biologiques.
Globalement, le nombre d’interactions prises en compte dans les modèles reste faible.
Par exemple, les interactions binaires entre plantes et bioagresseurs ou entre plantes
sont plus souvent représentées dans les modèles actuels que les interactions multiples.
Quelques modèles comme FlorSyS, qui simule la dynamique pluriannuelle de la flore
adventice et les interactions avec les plantes cultivées, et VirtuAl grASSlAnd, qui simule
la dynamique des peuplements prairiaux, font exception. Un autre constat est que peu,
voire pas, de travaux portent sur l’interaction entre biodiversité souterraine et aérienne.
❚
❚ Difficultés méthodologiques
Les sorties des modèles sont souvent extrêmement sensibles aux choix des fonctions
d’inter action entre compartiments élémentaires. Cette sensibilité rend hasardeuse l’approche de modélisation des agroécosystèmes par simple intégration de différentes briques
de base dont les fonctions d’interaction ne seraient pas clairement identifiées.
5. Modéliser les interactions du vivant
en fonction des systèmes de culture et des conditions pédoclimatiques, puis l’impact de
la flore adventice sur la production agricole, la biodiversité et l’environnement. Il considère plusieurs types d’interactions (plante-plante, plante-parasite, plante-champignon,
plante-prédateur) et de services écosystémiques.
La plateforme Capsis est une plateforme logicielle générique donnant accès à des modèles
de croissance (croissance et mortalité des arbres) pour des formations 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 (Dufour-Kowalski et al.,
2012). Cette plateforme, préconisée surtout pour la gestion forestière, est aussi utilisée
pour les agrosystèmes arborés (vergers…). Elle intègre un ensemble d’équations mathématiques qui relient les caractéristiques dendrométriques des arbres (hauteur, diamètre,
volume…) et du peuplement qu’ils constituent, leur nombre, leur âge, et qui traduisent
leur évolution selon la compétition qui s’exerce entre eux.
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Les questions de recherche
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❚ Déficit de connaissances scientifiques
Un frein scientifique important auquel doit faire face la communauté de recherche en
modélisation pour l’agroécologie est le manque de connaissance des mécanismes d’interaction et leur intégration dans des approches systémiques sur des objets complexes
tels que l’exploitation agricole ou le paysage. Les modèles élémentaires, ou « briques
de base », décrivant séparément chaque compartiment du système étudié, peuvent être
calibrés sur la base de données ou de connaissances expertes. Ce sont les liens entre
ces briques de base qui sont difficiles à établir, par exemple les liens de compétition, de
synergie, de prédation, pour ce qui concerne les compartiments biologiques.
Globalement, le nombre d’interactions prises en compte dans les modèles reste faible.
Par exemple, les interactions binaires entre plantes et bioagresseurs ou entre plantes
sont plus souvent représentées dans les modèles actuels que les interactions multiples.
Quelques modèles comme FlorSyS, qui simule la dynamique pluriannuelle de la flore
adventice et les interactions avec les plantes cultivées, et VirtuAl grASSlAnd, qui simule
la dynamique des peuplements prairiaux, font exception. Un autre constat est que peu,
voire pas, de travaux portent sur l’interaction entre biodiversité souterraine et aérienne.
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❚ Difficultés méthodologiques
Les sorties des modèles sont souvent extrêmement sensibles aux choix des fonctions
d’inter action entre compartiments élémentaires. Cette sensibilité rend hasardeuse l’approche de modélisation des agroécosystèmes par simple intégration de différentes briques
de base dont les fonctions d’interaction ne seraient pas clairement identifiées.