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L'UMR EMMAH : Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes

Les recherches menées par l’UMR EMMAH portent sur la compréhension et la modélisation du fonctionnement des agrosystèmes en interaction avec les hydrosystèmes souterrains. Ceci amène l’UMR à considérer le système aquifère-sol-plante-atmosphère à différentes échelles de temps et d’espace. Le fonctionnement de ce système nécessite, pour le comprendre et le modéliser, de prendre en compte de nombreuses interactions entre la dynamique du couvert végétal, les processus physiques, chimiques, biologiques dans les sols, les interactions avec l’atmosphère et les hydrosystèmes ainsi que les modalités de gestion des agrosystèmes. Les travaux menés visent, notamment, à caractériser à différentes échelles spatiales (du millimètre au kilomètre) et temporelles (de la seconde à quelques décennies), les flux de masse entre l’atmosphère, le couvert végétal, le sol et l’aquifère souterrain et les processus intervenant dans la production végétale en relation avec les facteurs du milieu. Ainsi, l’UMR EMMAH contribue à l’évaluation de la durabilité des ressources hydriques souterraines et des systèmes de culture dans un double contexte de changements globaux et de transition agroécologique. Le pourtour méditerranéen reste un terrain d’étude privilégié, région marquée par une évolution rapide du climat et des tensions fortes sur l’eau liées à l’adaptation des systèmes de cultures et une forte pression démographique.

photo de Cécile Serbource
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16 décembre 2024

Rédaction : C. Serbource, Emmah web

Soutenance de thèse

Cécile Serbource soutiendra le vendredi 20 décembre 2024 à 8h30 dans l’amphithéâtre Agrosciences sa thèse de Doctorat intitulée : "Étude de l’activité bioturbatrice et des traits d’histoire de vie des enchytréides (Annelida, Oligochaeta) en sols agricoles".
Photo d'une partie des agents de l'UMR Emmah

La journée du 6 décembre 2024, pour le personnel de l'UMR EMMAH, s'est articulée autour de trois temps forts : l'assemblée générale de l'UMR, une demi-journée dédiée aux interventions des jeunes scientifiques et une activité favorisant la cohésion d'équipe.

photo de Tiancheng Yang

Tiancheng Yang soutiendra le vendredi 13 décembre à 9h dans la salle Provence, amphithéâtre principal du cœur de centre de l’INRAE Avignon St-Paul,, sa thèse de Doctorat intitulée : "Phenotyping of small-grain cereal plant density at early stages using optical sensors".

Sylvain Jay soutiendra le jeudi 5 décembre à 14h dans la salle Provence, amphithéâtre principal du cœur de centre de l’INRAE Avignon St-Paul, son Habilitation à Diriger des Recherches intitulé « Télédétection à haute résolution spatiale et spectrale pour la caractérisation de l’environnement - Application aux eaux côtières et à l’agriculture ».

HAL : Dernières publications

  • [hal-04892391] Improved generality of wheat green LAI models through mitigation of the effect of leaf chlorophyll content variation with red edge vegetation indices

    The retrieval of wheat green leaf area index (LAIG) from satellite imagery is critical for monitoring crop growth and assessing food security. Numerous vegetation indices (VIs) derived from spectral reflectance have been widely used to estimate LAIG. In particular, red edge VIs can mitigate the confounding effect of multiple factors, such as the soil background and leaf inclination angle variation, and typically are highly correlated with LAIG. However, their relationship to LAIG tends to be affected by variations in leaf chlorophyll content (LCC), because the position of the red edge of vegetation spectra shifts with changes in LCC. This issue directly limits the operational use of VI-LAIG models, especially those employing red-edge bands. Therefore, to reduce the sensitivity of VI-LAIG relationships to LCC variation, this study proposed an innovative approach, called the Difference Combination between Spectral Indices (DCSI). Using synthetic data simulated with the PROSAIL radiative transfer model, we tested the dependence of the algebraic difference between common VIs on LCC. The results show that many combinations of VIs are insensitive to LCC variation. The newly developed DCSI combination between the Sentinel-2 red edge position (S2REP) and B6-red edge band (RE2) (i.e., DCSI(S2REP&RE2)), produces the most accurate LAIG model when LCC varies. We also modified the constant of this DCSI combination, to develop the Sentinel-2 modified red edge position (S2MREP) for LAIG retrievals. In comparison to traditional VI-LAIG models, the S2MREP-LAIG model has higher accuracy, with Rcal2 of 0.76 in calibration, and in validation Rval2 of 0.72 and RRMSE of 23.61 %. In addition, the S2MREP-LAIG model (RRMSE=28.64 %) also outperforms the existing Sentinel-2 LAI product (RRMSE=38.20 %) in the retrieval of wheat LAIG. In summary, the proposed DCSI approach and S2MREP effectively mitigate the impact of LCC variations on LAIG retrievals, thus facilitating the large-scale retrieval of LAIG and the spatial mapping of wheat LAI

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Wei Li) 16 Jan 2025

    https://hal.inrae.fr/hal-04892391v1
  • [hal-04892134] Model of drop infiltration into a thin amphiphilic porous medium

    Water drop infiltration into a thin amphiphilic porous medium is influenced by wettability. Due to the reorganization of amphiphilic matter in contact with water, polar interaction changes the wettability in the bulk porous medium and at the liquid/porous substrate interface. To model out of equilibrium water transfer, we propose a thermodynamics approach derived from Onsager's principle. Modeling: A 2D macroscopic gradient-dynamics model coupling the drop infiltration and the water dynamic into an amphiphilic porous medium is developed and applied to rhizospheric soil in presence of exopolysaccharides (EPS) as an example. The free energy of the entire drop and porous medium system is defined by taking into account the free surface energy of the water and the effective interaction between the porous matrix and the amphiphilic matter. Findings: The temporal evolution of the 2D drop volume and contact angle are studied during infiltration using the new formulation. Depending on amphiphilic concentrations and initial water saturation, numerical simulation captures similar scenarios to those described in the literature for powder media, as well as a latency phenomenon occurring in dry soil. The latter has been until now poorly modeled

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Florian Cajot) 16 Jan 2025

    https://hal.inrae.fr/hal-04892134v1
  • [hal-04867701] Identifying maize architectural ideotypes through 3D structural model validated in the field: Assessing the impact of plant architecture and sowing pattern to improve canopy light regime

    [...]

    ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Mario Serouart) 06 Jan 2025

    https://hal.science/hal-04867701v1