Objectif :

Le rôle de ce workpackage est de développer un outil informatique générique consacré à la conception et à l’évaluation des performances agronomiques, économiques et environnementales d’itinéraires techniques et de systèmes de culture.

Le premier objectif de ce travail est de concevoir le squelette conceptuel de cet outil et, dans un second temps, d’implémenter cet « environnement informatique de modélisation MicMac » à l’aide de la plateforme RECORD (http://www4.inra.fr/record/).

Cet environnement informatique aidera à développer des structures de modélisation réutilisables pour simuler les performances agronomiques, économiques et environnementales des systèmes de culture. Ainsi, les trois composantes de la durabilité seront quantifiées ex-ante (avant toute expérimentation au champ) à l’aide de divers modèles encapsulées dans la plateforme de modélisation et de simulation MicMac.

Quatre types d’éléments de l’environnement de modélisation sont d'ores et déjà prévus :

- un jeu composé de différents modules correspondants à des modèles dans différents domaines qui seront utilisés dans le projet MicMac-Design pour simuler des systèmes de culture :
• Modèles de décision utilisés pour représenter les pratiques culturales réalisées sur une parcelle donnée ou dans une exploitation agricole donnée.

• Modèles biophysiques qui simulent les processus biologiques du sol et des cultures dans les systèmes de culture

• Modèles épidémiologiques sensu lato qui représentent les dynamiques de populations de bioagresseurs (agents pathogènes des cultures, adventices et animaux ravageurs) ainsi que les dommages associés.

• Modèles environnementaux qui représentent les performances environnementales des systèmes de culture ou des itinéraires techniques simulés

• Modèles permettant de calculer les performances socio-économique

- un outil de simulation permettant le couplage des différents modèles cités ci-dessus et dirigeant le processus de simulation

- un module qui contrôle les échanges avec les bases de données sous-jacentes

- un jeu de méthodes statistiques ou numériques permettant l’estimation de paramètres, la réalisation des analyses de sensibilité et l’évaluation de la qualité prédictive des modèles couplés dans le métamodèle.

Le second objectif de ce WP est de développer des méthodes informatiques, mathématiques et statistiques adaptées à la conception de systèmes de culture et d’itinéraires techniques à l’aide de la plateforme de modélisation MicMac.

Deux aspects principaux seront développés :

- conception par simulation de systèmes de culture et d’itinéraires techniques

- algorithmes d’optimisation pour identifier les stratégies optimales pour atteindre différents objectifs multicritères et dans de multiples jeux de contraintes.

Le WP6 est subdivisé en 4 tâches :

- WP6.1 : Conception et implémentation du métamodèle MicMac sous la plateforme RECORD

- WP6.2 : Conception et implémentation de programmes de conduite des cultures et de systèmes de culture et optimisation mathématique de stratégies

- WP6.3 : Méthodes d'estimation et d'évaluation de paramètres

- WP6.4 : Développement d'une base de données spécifique aux expérimentations en plein champ conduites dans le projet MicMac et couplage de cette base de données aux modèles intégrés à la plateforme MicMac

Responsables du WP6 :

Hélène Raynal (UR BIA, INRA Toulouse), Jean-Noël Aubertot (UMR AGIR, INRA Toulouse)