Titre : Modélisation du bilan carboné et hydrique d'une forêt mélangée hétérogène : de l'année au siècle

Le bilan de carbone des écosystèmes forestiers implique de nombreux processus et des rétroactions complexes, rendant difficile l'étude de leur fonctionnement et la prédiction de leurs réponses aux changements climatiques. De plus, nos capacités à prédire le bilan de carbone des écosystèmes à larges échelles sont insuffisantes. Cela a essentiellement été abordée au moyen de modèles écophysiologiques ou biogéochimiques. Bien que cela soit pertinent à courts termes, ces modèles font abstraction des processus de renouvellement des individus, or ces processus de dynamique peuvent aussi être influencés par des changements environnementaux et donc avoir un impact sur le bilan de carbone. A des échelles larges, les processus écologiques ne peuvent être modélisés que de manière simplifiée et doivent donc se focaliser sur les processus les plus importants. Mais ces derniers n'ont pas été clairement identifiés. Par ailleurs, le développement de forêts mélangées est de plus en plus encouragé. Or ce type de peuplement présente des degrés de complexité supplémentaires. D'une part la structuration du couvert en trois dimensions est susceptible d'influencer les flux de carbone, et d'autre part les espèces coexistantes peuvent répondre de manière différentes aux changements climatiques.
L'objectif de la thèse a été de modéliser à l'aide d'un modèle mécaniste, comprenant une large gamme de processus, le bilan carboné et hydrique de la forêt mélangée pin d'Alep/chêne vert de Fontblanche, et de comparer les prédictions du modèle pour différents scénarios de changements climatiques.
L'échelle temporelle ciblée est celle du siècle mais le modèle est très exigent en temps de calcule. Le modèle initiale a donc été modifié pour étendre son domaine d'utilisation de l'année au siècle, grâce à une technique de réduction du temps de calcul, la méta-modélisation.  
La forêt de Fonblanche constitue un cas d'étude original qui n'a pas fait l'objet de travaux en modélisation car elle est multi-spécifiques, pluri-stratifiée, et spatialement hétérogène. De plus, les modèles climatiques prédisent des réductions importantes des précipitations au cours du XXIe siècle pour la région méditerranéenne ; l'étude de la vulnérabilité au stress hydrique de ce type d'écosystème est donc urgente.
Directeur de thèse : Bruno Fady (HDR) - Co-directeur : Guillaume Simioni et Roland Huc

Membre du jury :

- J. Gignoux (rapporteur)
- J.P. Gastellu-Etchegorry (rapporteur)
- A. Bosc (examinateur)
- B. Medlyn (examinateur)
- G. Simioni (Co-directeur de thèse)
- B. Fady  (Directeur de thèse)