OPTIMISTE - Optimisation du Pilotage et des Technologies d’Irrigation : Minimisation des Intrants, Transferts Environnementaux

L'équipe travaille sur la mesure, la compréhension et la modélisation des processus physiques et biologiques liés à l'eau dans les agro- et hydrosystèmes (ruissellement, évapotranspiration, stockage dans le sol, infiltration et transferts vers la nappe) mais aussi dans les matériels d'irrigation (mécanismes de colmatage en micro-irrigation, caractéristiques de fonctionnement des buses et goutteurs, atomisation) ainsi que dans les infrastructures de transport et de distribution (gestion des conduites, canaux et fossés) nécessaires au pilotage de l'irrigation.

ecoul biphas

methodo webNotre objectif est l'optimisation de l'irrigation, de la parcelle au périmètre irrigué, et du temps réel à la succession d'années culturales, en particulier dans une perspective de transition agroécologique, et d'usage vertueux et économe de la ressource (eau, énergie, intrants) en adaptation aux changements climatiques et sociétaux. Ceci nécessite de poursuivre les travaux méthodologiques sur l'évaluation de l'efficience de l'irrigation et de son impact environnemental et sanitaire, en élargissant ces travaux à des eaux de qualités diverses et à de nouvelles pratiques en matière d'irrigation.

 

microfluidique

 

Nos échelles d'action vont de celles de la microfluidique à celles du territoire, dans nos champs disciplinaires (agronomie, génie des procédés, hydraulique, hydrogéologie, hydrologie, mathématiques appliquées et informatique, mécanique des fluides) ou dans le cadre de collaborations interdisciplinaires, parfois avec d'autres équipes de G-EAU (économie, jeux d'acteurs et simulations multi-agents, sociologies des pratiques) et parfois au-delà (chimie, écologie, géochimie, microbiologie, modélisation spatialement distribuée et télédétection).

 metrologie web

 

Notre objet d'étude principal est l'eau comme ressource et comme vecteur (chaleur, micropolluants, nutriments, particules, pathogènes, sels, solutés) avec les questions de quantité et de qualité associées à ses flux. Nous intervenons dans de nombreux projets liés à l'irrigation et la fertilisation agricole, mais également sur des thématiques émergentes (agriculture de conservation des sols, agrivoltaïque, éco-hydrologie, rafraîchissement des villes par irrigation des surfaces végétalisées, eaux circulaires et réutilisation des eaux non conventionnelles) qui concernent différents écosystèmes (agricoles, urbains) et types de cultures (grandes cultures, maraîchage, cultures pérennes, cultures associées).

 

optirrig web

 

 

En complément, le modèle Optirrig (génération, analyse et optimisation de scénarios d'irrigation) joue le double rôle de réceptacle des savoirs de l'équipe, et de prescripteur des questions de recherche, en lien étroit avec la plateforme PReSTI (Plateforme de Recherche et expérimentation en Sciences et Technologies d’Irrigation) qui englobe nos sites expérimentaux de Lavalette et de Murviel-lès-Montpellier.

  • Sur ces sites, et plus généralement, Optirrig vise à intégrer le savoir-faire de l'équipe sous des formes simplifiées, compatibles avec la gestion de la ressource en présence de fortes incertitudes sur les descripteurs du système (sols, cultures, forçages climatiques, caractéristiques et durabilité des équipements) et de limitations multiples sur les actions anthropiques (contraintes de disponibilité de la ressource, contraintes énergétiques, financières ou techniques pour l'irrigation).
  • Optirrig a également un rôle dynamique, celui de susciter des actions, expérimentales et/ou conceptuelles, pour :
  1. combler des lacunes de connaissance et identifier des processus à étudier pour les inclure dans le modèle (ex: fluctuations de conductance stomatique en réponse aux ombrages intermittents de l'agrivoltaïsme),
  2. élargir ou perfectionner des descriptions existantes (ex : interaction des stress hydriques et azotés, nécessité de décrire simplement la dérive ou le colmatage pour traiter de l'efficience in situ de l'irrigation)
  3. aller vers l'étude de nouveaux systèmes (ex : agriculture de conservation, milieux urbains).

 

 Produits collectifs envisagés

Logiciel Optirrig – génération, analyse et optimisation de scénarios d'irrigation

Développements collaboratifs d'Optirrig v2.x par interaction entre les utilisateurs, les utilisateurs experts, les développeurs, les fournisseurs de mesures et de concepts, dans Optimiste ou sur projet, via des formations, des enseignements, des échanges, à objectifs multiples :

  • Renforcer le lien entre la donnée (teneur en eau, tensiométrie, mesure d'indice foliaire in situ ou par satellite, prévision météo) et le modèle pour aller vers l'aide à la décision (temps réel plus ou moins asservi ou contraint par les observations disponibles et les possibilités in situ).    
  • S'appuyer sur la structure modulaire actuelle du logiciel pour produire des modules ad hoc liés aux projets, questions de recherche et thématiques de l'équipe Optimiste, en mobilisant les savoir-faire de l'équipe pour identifier les processus à implémenter, dans une logique de parcimonie et de simplification.
  • Se donner un vocabulaire dédié pour la lisibilité et la pérennité des évolutions d'Optirrig. Les évolutions portent sur les Actions (simulation, calage, scénarios, optimisation, analyse de sensibilité, analyse d'incertitude, pilotage ou optimisation en temps réel), les Versions (eau, eau-azote, efficience, éco-efficience, ombrages) et les types de Cultures (cultures saisonnières, cultures pérennes, prairies). On appelle Instance d'Optirrig une réalisation Action x Version x Culture et on garde toutes les traces.

Journées techniques

Organisation de journées techniques nationales autour de l'irrigation, dans le cadre de l'évolution vers l'agroécologie, l'agriculture de conservation, les pratiques résilientes et/ou innovantes :

  • Conférences-discussions autour des gestions technique et tactique de l'eau (Optimiste, G-EAU).
  • Session de formation professionnelle, avec la possibilité de délivrer un certificat de formation.

Ouvrage collectif

Ouvrage collectif, coordonné par les chercheurs HDR de l'équipe, qui laisserait de la place pour les compétences de chacun, à travers deux volets :

  • Détailler nos activités de type recherche fondamentale, d'avant-garde ou questions émergentes dans nos disciplines respectives, pour décrire les contextes irrigués au sens large, y compris en mobilisant des disciplines connexes.
  • Décrire les chemins vers l'appliqué, l'opérationnel, les bonnes pratiques métrologiques et expérimentales, en termes de support ou de conseil pour les irrigants, de gestion de la ressource, voire d'appui aux politiques publiques.

wordcloud optimiste web

 

Contact : Bruno Cheviron - Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

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