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Développement d’un outil de modélisation
spatialement explicite pour identifier des
solutions de régulation des ravageurs à l’échelle
du paysage
Colloque de restitution PNRI
4 juillet 2024
OLIVIER THEROND2, GAËLLE VAN FRANK1, AUDE VIALATTE1
1 UMR DYNAFOR, INP de Toulouse, INRAE, France
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RÉGULATIONS NATURELLES
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1 Colloque de res,tu,on PNRI – Modélisa,on Paysagère - 4 juillet 2024
RÉGULATIONS NATURELLES
3 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
Holland et al. 2020
Effet globalement positif de l’hétérogénéité des paysages sur le
biocontrôle mais résultats très contextuels du fait de :
- L’écologie des différentes chaînes trophiques Ratsimba et al. 2022
- Spécificités des habitats semi-naturels Holland et al. 2020, et
continuités spatiale et temporelle des ressources Schellhorn et al. 2015
- Interactions avec les pratiques agricoles Ricci et al. 2019
Tortosa et al. 2023
Face à ce=e complexité, besoin d’accompagner les acteurs des territoires dans la concepAon de paysage
agricole favorisant les régulaFons naturelles
ExpérimentaAons à l’échelle du paysage difficiles à me=re en œuvre
La modélisaAon une approche de plus en plus reconnue pour :
– Améliorer notre compréhension du foncFonnement des systèmes complexe
– Evaluer le potenFel d’une diversité de scénarios, avant la mise en œuvre
– Accompagner la gesFon adaptaFve
MODÉLISATION
4 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
Objectif :
• Développer un modèle spatialement explicite, SimBAL, permettant d’explorer les relations entre paysage,
pratiques agricoles, dynamiques des populations de puceron et d’ennemis naturels et propagation de la
jaunisse dans les champs de betterave
- Focus sur puceron vert, Myzus persicae et polérovirus (Projet ProVibe)
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• Intégrer les connaissances sur cette chaîne trophique dont celles produites, en parallèle, dans le PNRI
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5 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
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7 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
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Simulation sur plusieurs années
Printemps
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Hiver
van Frank et al. 2023
RPG + BD TOPO®
MODÉLISATION - PROCESSUS
Dispersion
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PAYSAGE
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[Fabre et al. 2010; Luquet et al. 2024]
[Müller et al. 2001; Parry et al 2006]
[Howling et al. 1994]
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van Frank et al. 2023
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Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
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des virus
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van Frank et al. 2023
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10 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
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11
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Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
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Sortie d’hivernage : syrphes
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Taux d’attaque : carabes,
parasitoïdes
Croissance sur betterave Durée d’efficacité
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syrphes
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CALIBRATION
• Utilisation de données Vigibet
• Mais besoin de données pluriannuelles plus précises sur différents paysages :
• Comptage de pucerons et auxiliaires à différentes dates
• Pratiques agricoles dans le paysage (date de semis)
• Taux d’infection
12 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
PERSPECTIVES
En continuité :
• Exploration de l’effet des paramètres paysagers et des pratiques agricoles : connaissances sur les
leviers d’action
• Intégration des dernières connaissances du PNRI : gestion des réservoirs hivernaux de virus,
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• Utilisation du modèle pour accompagner les acteurs dans la conception de paysages
agroécologiques
Et au-delà, approches multi-cultures et multi-services :
• Représentation d’autres chaînes trophiques : pucerons des céréales, grosses altises et méligèthes
(PPR BE CREATIVE)
• Couplage avec un modèle paysage-pratiques agricoles-pollinisateurs
• Intégration dans la plateforme MAELIA pour une évaluation intégrée des territoires agricoles
13 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
MERCI POUR VOTRE ATTENTION
gaelle.van-frank@inrae.fr
Un grand merci à tous les membres du PNRI consultés, Paul Bannwart, Jean Villerd, Mark
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12 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
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  • 1. Développement d’un outil de modélisation spatialement explicite pour identifier des solutions de régulation des ravageurs à l’échelle du paysage Colloque de restitution PNRI 4 juillet 2024 OLIVIER THEROND2, GAËLLE VAN FRANK1, AUDE VIALATTE1 1 UMR DYNAFOR, INP de Toulouse, INRAE, France 2 UMR LAE, Université de Lorraine, INRAE, France
  • 2. RÉGULATIONS NATURELLES BOTTOM-UP Développement des populations d’auxiliaires Faciliter leur accès aux cultures TOP-DOWN Réduire la ressource du ravageur Perturber son accès à la ressource 1 Colloque de res,tu,on PNRI – Modélisa,on Paysagère - 4 juillet 2024
  • 3. RÉGULATIONS NATURELLES 3 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 Holland et al. 2020 Effet globalement positif de l’hétérogénéité des paysages sur le biocontrôle mais résultats très contextuels du fait de : - L’écologie des différentes chaînes trophiques Ratsimba et al. 2022 - Spécificités des habitats semi-naturels Holland et al. 2020, et continuités spatiale et temporelle des ressources Schellhorn et al. 2015 - Interactions avec les pratiques agricoles Ricci et al. 2019 Tortosa et al. 2023
  • 4. Face à ce=e complexité, besoin d’accompagner les acteurs des territoires dans la concepAon de paysage agricole favorisant les régulaFons naturelles ExpérimentaAons à l’échelle du paysage difficiles à me=re en œuvre La modélisaAon une approche de plus en plus reconnue pour : – Améliorer notre compréhension du foncFonnement des systèmes complexe – Evaluer le potenFel d’une diversité de scénarios, avant la mise en œuvre – Accompagner la gesFon adaptaFve MODÉLISATION 4 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
  • 5. Objectif : • Développer un modèle spatialement explicite, SimBAL, permettant d’explorer les relations entre paysage, pratiques agricoles, dynamiques des populations de puceron et d’ennemis naturels et propagation de la jaunisse dans les champs de betterave - Focus sur puceron vert, Myzus persicae et polérovirus (Projet ProVibe) Enjeu : • Intégrer les connaissances sur cette chaîne trophique dont celles produites, en parallèle, dans le PNRI Modélisation Paysagère 5 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
  • 6. MODÉLISATION – ECHELLES PARCELLE 1ha PAYSAGE 7 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 Pas de temps journalier Simulation sur plusieurs années Printemps Été - automne Hiver van Frank et al. 2023 RPG + BD TOPO®
  • 7. MODÉLISATION - PROCESSUS Dispersion Migration PAYSAGE PARCELLE 1ha 8 [Fabre et al. 2010; Luquet et al. 2024] [Müller et al. 2001; Parry et al 2006] [Howling et al. 1994] Pas de temps journalier Simulation sur plusieurs années Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 Hivernage Printemps Été - automne Hiver Hiver SEPIM Resaphid van Frank et al. 2023
  • 8. MODÉLISATION - PROCESSUS Développement PARCELLE PAYSAGE 1ha 8 [Fabre et al. 2010; Luquet et al. 2024] [Müller et al. 2001; Parry et al 2006] [Howling et al. 1994] Pas de temps journalier Simulation sur plusieurs années Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 Dispersion Migration Hivernage Printemps Été - automne Hiver Hiver van Frank et al. 2023
  • 9. MODÉLISATION - PROCESSUS Transmission des virus PARCELLE 1ha PAYSAGE 8 [Fabre et al. 2010; Luquet et al. 2024] [Müller et al. 2001; Parry et al 2006] [Howling et al. 1994] [Martin et al. 2019] [Davis 2006; Whalon 1979; William 1995] [Werker et al. 1998] Pas de temps journalier Simulation sur plusieurs années Colloque de res,tu,on PNRI – Modélisa,on Paysagère - 4 juillet 2024 Croissance Mortalité Développement Dispersion Migration Hivernage Printemps Été - automne Hiver Hiver ProVibe SerVir van Frank et al. 2023
  • 10. MODÉLISATION - PROCESSUS Régulations biologiques PARCELLE PAYSAGE 8 [Fabre et al. 2010; Luquet et al. 2024] [Müller et al. 2001; Parry et al 2006] [Howling et al. 1994] [Martin et al. 2019] [Davis 2006; Whalon 1979; William 1995] Pas de temps journalier Simula:on sur plusieurs années Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 Développement Dispersion Migration Hivernage Printemps Été - automne Hiver Hiver Composition (habitats semi- naturels, mosaïque des cultures) Configuration (arrangement spatial, taille des parcelles) IAE van Frank et al. 2023 Transmission des virus 1ha Croissance
  • 11. MODÉLISATION - PROCESSUS Traitement pesticide Régulations biologiques Date de semis PARCELLE PAYSAGE 8 [Fabre et al. 2010; Luquet et al. 2024] [Müller et al. 2001; Parry et al 2006] [Howling et al. 1994] [Martin et al. 2019] [Davis 2006; Whalon 1979; William 1995] [Werker et al. 1998] Pas de temps journalier Simulation sur plusieurs années Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 Transmission des virus Croissance Mortalité Développement Dispersion Migration Hivernage Printemps Été - automne Hiver Hiver 1ha SEPIM van Frank et al. 2023 Dommages
  • 12. MODÉLISATION - PROCESSUS Traitement pesticide Régula,ons biologiques Date de semis PARCELLE PAYSAGE 8 [Fabre et al. 2010; Luquet et al. 2024] [Müller et al. 2001; Parry et al 2006] [Howling et al. 1994] [MarNn et al. 2019] [Davis 2006; Whalon 1979; William 1995] [Werker et al. 1998] Pas de temps journalier Simulation sur plusieurs années Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 Transmission des virus Croissance Mortalité Développement Dispersion Migration Hivernage Printemps Été - automne Hiver Hiver 1ha SEPIM van Frank et al. 2023 Dommages GRECOS
  • 13. INTERFACE DE SIMBAL 10 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
  • 14. EXPLORATION DU MODÈLE 11 Analyse de la sensibilité et identification de trous de connaissances Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 (pesticides) Taux d’infection Taux d’attaque : carabes, parasitoïdes Sortie d’hivernage : syrphes Croissance sur betterave Proportion de pucerons infectés (migration) Vitesse infection secondaire Quantité pucerons Taux d’attaque : parasitoïdes, coccinelles, syrphes Sortie d’hivernage : syrphes Croissance sur betterave Température seuil dispersion Timing dispersion (colza) Pucerons contrôlés par auxiliaires Taux d’attaque : carabes, parasitoïdes Croissance sur betterave Durée d’efficacité Effet sur coccinelles, syrphes Variable de sortie Paramètre d’entrée
  • 15. CALIBRATION • Utilisation de données Vigibet • Mais besoin de données pluriannuelles plus précises sur différents paysages : • Comptage de pucerons et auxiliaires à différentes dates • Pratiques agricoles dans le paysage (date de semis) • Taux d’infection 12 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
  • 16. PERSPECTIVES En continuité : • Exploration de l’effet des paramètres paysagers et des pratiques agricoles : connaissances sur les leviers d’action • Intégration des dernières connaissances du PNRI : gestion des réservoirs hivernaux de virus, résistances variétales, plantes compagnes… • Utilisation du modèle pour accompagner les acteurs dans la conception de paysages agroécologiques Et au-delà, approches multi-cultures et multi-services : • Représentation d’autres chaînes trophiques : pucerons des céréales, grosses altises et méligèthes (PPR BE CREATIVE) • Couplage avec un modèle paysage-pratiques agricoles-pollinisateurs • Intégration dans la plateforme MAELIA pour une évaluation intégrée des territoires agricoles 13 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024
  • 17. MERCI POUR VOTRE ATTENTION gaelle.van-frank@inrae.fr Un grand merci à tous les membres du PNRI consultés, Paul Bannwart, Jean Villerd, Mark Stevens, Kévin Chapuis, Patrick Taillandier et Renaud Misslin pour leur expertise et appui
  • 18. 12 Colloque de restitution PNRI – Modélisation Paysagère - 4 juillet 2024 INTERFACE DE SIMBAL