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Comment choisir des espèces d’arbres adaptées pour résister aux épisodes de sécheresse et de chaleur en ville et atténuer l’effet d’îlot de chaleur urbain ?

ABG-95463 Sujet de Thèse
13/01/2021 Contrat doctoral
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AGROCAMPUS OUEST Institut Agro
Angers - Pays de la Loire - France
Comment choisir des espèces d’arbres adaptées pour résister aux épisodes de sécheresse et de chaleur en ville et atténuer l’effet d’îlot de chaleur urbain ?
  • Agronomie
  • Sciences de l’ingénieur
urbain, îlot de chaleur, changement climatique, restriction hydrique, espèces d’arbres, transpiration, surface foliaire, développement architectural, sol, écophysiologie, micrométéorologie, service écosystémique climatique.

Description du sujet

Contexte

La multiplication des épisodes extrêmes incite les villes à inclure dans leur Plan Climat Air Energie Territoriaux (PCAET) un volet dédié à la végétalisation. En effet, la végétation, et les arbres en particulier, réduisent l’inconfort et le stress thermique subis par les citadins via l’ombrage et la transpiration. Cependant toutes les espèces ne sont pas égales du point de vue de leur résistance aux conditions climatiques extrêmes et de leur potentiel de rafraîchissement. Le projet proposé vise ainsi à fournir des pistes pour orienter le choix d’espèces d’arbres adaptées aux épisodes de sécheresse et de chaleur en ville tout en garantissant leur pérennité et leur capacité à atténuer l’effet d'îlot de chaleur urbain.

 

Projet de thèse

Le/la doctorant(e) abordera les questions suivantes :

1. En quoi et comment différentes espèces contribuent-elles à réduire les effets d’îlots de chaleur en ville et quelle est la part due à l’ombrage et à la transpiration ?

2. Quel est l'impact d'une restriction hydrique sur les bénéfices climatiques apportés par différentes espèces d’arbres en milieu urbain ? Faut-il choisir entre la résistance à la sécheresse et le pouvoir rafraîchissant ou est-il possible de concilier les deux ?

3. Quels éléments de plasticité phénotypique confèrent à ces espèces un avantage /désavantage en conditions contraignantes pour rendre des services climatiques ? Quelles sont les modifications physiologiques ? Certaines espèces sont-elles plus fragiles que d’autres suite à ces réponses physiologiques ?

A cet effet, Il/elle s’appuiera sur une installation expérimentale incluant une rue canyon arborée entièrement instrumentée sur le site d’Agrocampus Ouest à Angers et une plateforme multispécifique sur laquelle plusieurs espèces d’arbres seront étudiées. Il s’agira de quantifier expérimentalement les services rendus par 3 ou 4 espèces différentes sélectionnées selon un ensemble de critères (espèces autochtones, résistantes à la sécheresse, intégration paysagère…) et de suivre en continu leur adaptation aux fortes chaleurs dans des situations hydriques variables.

 

 

 

Plan de travail

La thèse comportera plusieurs volets :

  • Recherches bibliographiques sur l’impact des espèces d’arbres sur les services climatiques rendus par les arbres en conditions urbaines, sur l’impact de restrictions hydriques sur ces services et sur la réponse écophysiologique des arbres.
  • Réalisation d’une campagne de mesure en 2022 sur la rue canyon avec des pommiers d’ornement pour étudier les modifications écophysiologiques et développementales des arbres induites par des restrictions hydriques dans une rue canyon à échelle réduite, et l’impact d’une restriction hydrique sur les bénéfices climatiques.
  • Mise en place en 2022 d’un nouveau dispositif expérimental dédié à l’étude comparative de ces espèces et qui reproduira les effets d’ombrage et de brise vent induits par les bâtiments en ville.
  • Instrumentation et suivi des campagnes de mesures en 2023-2024, pour comparer les réponses écophysiologiques et les services de rafraîchissement rendus par ces espèces cultivées dans les mêmes situations mimant les ombres portées et l’effet brise vent des bâtiments urbains en fonction des conditions de disponibilité hydrique.

Ce projet interdisciplinaire associera écophysiologie et bioclimatologie afin de mettre en lien le fonctionnement des arbres et les services de rafraîchissement qu’ils rendent dans des conditions de température, de rayonnement et de disponibilité en eau variables, en particulier lorsque ces conditions sont contraignantes. Les retombées attendues du projet se situent dans le registre scientifique (fonctionnement du continuum sol-plante-atmosphère en milieu urbain) et économique (aide à la décision des aménageurs).

 

Lieu de la thèse

Les travaux seront menés à Angers à l’Institut Agro-Agrocampus Ouest (grande école d’ingénieurs du Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation, au sein de l'unité de Recherche EPHor (Environnement Physique de la plante Horticole). La thèse sera réalisée en partenariat avec l’UMR IRHS (Institut de Recherche en Horticulture et Semences) et en partenariat avec L’UMR PIAF (Physique et Physiologie intégratives de l'Arbre en environnement Fluctuant) de Clermont Ferrand.

 

Prise de fonction :

01/10/2021

Nature du financement

Contrat doctoral

Précisions sur le financement

Instruction du dossier de demande de financement en cours auprès du ministère de l'écologie

Présentation établissement et labo d'accueil

AGROCAMPUS OUEST Institut Agro

AGROCAMPUS OUEST, école interne de l’institut Agro, est implantée sur deux campus à Rennes et à Angers. Ancrée dans le premier bassin agricole, maritime et alimentaire d’Europe, l’école est reconnue historiquement pour ses formations et sa recherche dans les domaines de l’alimentation, de l’agriculture et de l’environnement.

Formant près de 2000 ingénieurs, masters, et habilitée à délivrer le doctorat, l’école bénéficie d’un territoire lui permettant de développer une expertise scientifique et d’être un acteur majeur des transitions des filières. Elle mène une recherche fondamentale et appliquée en lien avec INRAE, son partenaire privilégié et notamment sur les thématiques plus spécifiques de l’agroalimentaire, de l’halieutique et du paysage.

Insérée dans un tissu professionnel dense, les étudiants bénéficient des valeurs ajoutées d’une grande école avec une insertion professionnelle rapide, des stages à l’international, une vie étudiante riche et un réseau d’entreprises et d’Alumni puissants. L’école contribue par ses formations, sa recherche et son appui à l’innovation au rayonnement national et international du Grand Ouest à travers l'institut Agro.

 

Intitulé du doctorat

Doctorat en Sciences de la terre et de l’environnement

Pays d'obtention du doctorat

France

Etablissement délivrant le doctorat

Agrocampus Ouest

Ecole doctorale

EGAAL Ecologie, Géosciences, Agronomie, Alimentation

Profil du candidat

Profil du candidat

Les compétences scientifiques attendues :

  • Le/la candidat(e) devra être titulaire d'un diplôme d'ingénieur ou d'un master en agronomie ou écophysiologie végétale
  • Solides connaissances en écophysiologie, des connaissances complémentaires en bioclimatologie seront un plus, goût marqué pour l’expérimentation.

 

Les compétences techniques ou transversales souhaitables :

  • Connaissances en techniques de mesures environnementales (compartiment aérien, végétal et racinaire), goût pour l’expérimentation et le traitement de données,
  • Analyse de données, utilisations de logiciels type R (écriture de scripts),
  • Lecture et écriture scientifique en anglais,
  • Esprit d’initiative et sens de l’organisation,
  • Aptitude au travail en équipe.

Date limite de candidature

01/04/2021
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