H/F CDD doctoral « Modélisation 4D des risques de collisions des grands rapaces avec les infrastructures aériennes »
Detail de l'annonce :
Date Limite Candidature : jeudi 4 novembre 2021
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INFORMATIONS GÉNÉRALES
Référence : UMR5175-AURBES-009
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : jeudi 14 octobre 2021
Nom du responsable scientifique : Besnard Aurélien
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 décembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel
DESCRIPTION DU SUJET DE THÈSE
Dans un contexte de changement climatique global et de lutte contre
celui-ci par les gouvernements, l'utilisation des énergies
renouvelables est la piste privilégiée pour effectuer une transition
énergétique moins consommatrice d'énergies fossiles
(https://www.gouvernement.fr/action/la-transition-energetique-pour-la-croissance-verte).
C'est dans le cadre de cette stratégie que les parcs éoliens, de
même que les parcs de panneaux photovoltaïques, sont en plein essor.
Le présent projet de recherche se propose donc de développer des
modèles pour prédire quels sont les zones présentant un risque fort
d'impact négatif sur les populations de grands rapaces lors de la
création de nouvelles infrastructures. Les résultats de ces modèles
seront déclinés en un outil opérationnel à destination des
aménageurs d'infrastructures, des collectivités territoriales ou
d'espaces protégés, et la démarche sera réplicable aux autres
grands rapaces et grands planeurs de manière générale. Le principe
général du modèle reposera sur un processus itératif dont les
étapes successives seraient :
i) Une modélisation de l'utilisation de l'espace en 4D (espace
géographique et altitude combinés à des changements temporels,
notamment saisonniers) à partir de la mutualisation d'un ensemble de
données déjà disponibles pour une espèce « test »,
ii) Une prédiction des secteurs à risque issue de cette
modélisation pour permettre l'évitement voire du micro-siting
(ajustement de la position d'une infrastructure),
iii) Une évaluation de la qualité des prédictions de ce modèle par
le biais de l'équipement d'oiseaux supplémentaires à travers
certains projets d'aménagements (tous devant requérir une
autorisation auprès du CRBPO, co-encadrant du présent projet), et
iv) Une amélioration des prédictions du modèle au fur et à mesure
que de nouvelles données sont collectées (par exemple en autorisant
ou sollicitant l'équipement d'oiseaux dans des zones où les
prédictions du modèle semblent peu précises). Ce travail devrait
permettre à la fois de maximiser l'utilisation des données
disponibles par leur mutualisation à l'échelle nationale (voir
internationale, une fois la preuve de concept établie), et de
réduire la nécessité d'équiper de nouveaux individus dès lors que
les prédictions de risque seront considérées comme fiables
(c'est-à-dire que l'équipement de quelques individus à l'échelle
locale serait inutile car il n'améliorerait pas la fiabilité et la
précision du risque prédit).
Cette démarche présente l'intérêt de rendre la démarche globale
plus respectueuse des animaux (éthique), d'augmenter la pertinence
scientifique (mutualisation des données permettant une plus grande
généralisation des résultats), mais aussi de réduire les budgets
pour les opérateurs en évitant d'équiper plus d'oiseaux que
nécessaire.
Les différentes étapes précédentes fourniront un modèle
permettant de prédire l'utilisation de l'habitat en 2D, l'utilisation
de l'espace aérien en 3D et ses variations temporelles (effets des
saisons, soit en 4D). Les résultats de ce modèle seront mobilisables
par les usagers via une application web qui donnera accès aux
prédictions pour la situation locale définie par l'usager, sous
forme cartographique. Cette application web sera en accès libre et
pourra donc être consultée en amont de l'élaboration des projets de
développement d'infrastructures (cf. Evitement et Réduction).
Compétences attendues
Titulaire d'un Master 2 en écologie avec des compétences reconnues
en écologie statistique, notamment modèles de distribution d'espèce
et en analyses d'habitats. Motivation pour la recherche
opérationnelle et partenariale avec des acteurs multiples.
Aptitudes au terrain.
CONTEXTE DE TRAVAIL
Localisation : UMR5175 Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
– Montpellier ; au sein de l'équipe HAIR sous la direction
d'Aurélien Besnard.
Prévoir des missions sur terrain
Dans un contexte de changement climatique global et de lutte contre
celui-ci par les gouvernements, l'utilisation des énergies
renouvelables est la piste privilégiée pour effectuer une transition
énergétique moins consommatrice d'énergies fossiles
(https://www.gouvernement.fr/action/la-transition-energetique-pour-la-croissance-verte).
C'est dans le cadre de cette stratégie que les parcs éoliens, de
même que les parcs de panneaux photovoltaïques, sont en plein essor.
Leurs nombres augmentent en effet fortement en France ces dernières
années. Pour citer quelques chiffres, en 2020, il y avait 8500
éoliennes sur le territoire français produisant 17,5 MW. La loi de
Programmation Pluriannuelle de l'Énergie (PPE 2019-2023) prévoit de
doubler cette capacité de production d'ici à 2024. Dans le monde,
651 GW étaient produits par des éoliennes au 1er janvier 2020 avec
en tête, la Chine et les États-Unis. Cependant, cette transition
vers les énergies renouvelables, et notamment vers l'éolien, a des
conséquences sur l'environnement et particulièrement sur la
biodiversité. Les oiseaux et les chiroptères sont les principaux
groupes taxonomiques impactés négativement par ces infrastructures.
En effet, ces infrastructures représentent des barrières pour
lesquelles les grands oiseaux ne possèdent pas de réponse
comportementale adaptée, et qui s'avèrent souvent mortelles en cas
de contact. Lorsqu'elles concernent des espèces à longue durée de
vie comme les grands rapaces, les mortalités induites ont un impact
majeur sur la dynamique de ces populations puisque cette dynamique est
très sensible aux variations des taux de survie des adultes. Les
grands rapaces font par ailleurs parti des espèces classées comme
les plus fréquemment impactées par les collisions. Ces
infrastructures ont aussi des conséquences indirectes sur les
populations en réduisant l'habitat disponible et en modifiant
l'accès à des espaces vitaux.
De par ces risques, les aménageurs et les porteurs de projet doivent,
pour ces espèces protégées, se placer dans le cadre de la séquence
« Eviter-Réduire-Compenser ». Pourtant, pour de telles espèces
occupant de très vastes domaines vitaux, il est complexe
d'identifier, par de simples visites sur le terrain, à la fois les
zones de moindre impact pour « Eviter » mais aussi les zones à fort
risque pour « Réduire » (par exemple en équipant les éoliennes de
dispositifs d'effarouchement) ou « Compenser ». Comprendre comment
les populations d'espèces ayant un usage de l'espace aérien les
exposant aux infrastructures anthropiques exploitent cet espace et
comprendre comment ces infrastructures influent sur cette utilisation
de l'espace est donc crucial pour prédire l'impact de futurs
aménagements et mitiger ces impacts notamment à travers une
implantation minimisant les risques de collision ou d'altération de
l'espace vital aérien (Eviter) ou en priorisant l'équipement
d'infrastructures existantes à l'aide de dispositifs d'effarouchement
(Réduire).
Depuis une vingtaine d'années, le risque de mortalité par collision
est très étudié pour différentes espèces et notamment les
rapaces, espèces particulièrement sensibles de par leurs
comportements de vol. Ces études se basent très souvent sur des
décomptes de cadavres pour estimer un taux de mortalité et
modéliser le risque de collision. Cependant, des auteurs ont montré
que ces modèles étaient difficilement généralisables à large
échelle du fait du type de paramètres utilisés qui sont très
contexte-dépendants. Ils préconisent d'utiliser des données de
télémétrie 3D, une technologie de plus en plus abordable, pour
étudier finement les risques de collision. Le nombre d'études
utilisant de telles données pour modéliser, voire prédire, le
risque de collision des grands rapaces avec les infrastructures
aériennes croit rapidement. Cependant les études existantes se
basent soit sur des données d'habitat et de topographie, soit sur des
données d'aérologie, mais aucun modèle ne combine actuellement ces
deux déterminants majeurs de l'usage de l'espace aérien par les
grands oiseaux. Or, comprendre et prédire le risque de collision des
oiseaux avec des éoliennes (ou des câbles électriques) implique de
comprendre l'utilisation de l'espace en quatre dimensions par les
oiseaux : trois dimensions spatiales (où et à quelle altitude ?), et
leurs variations au cours du temps (quand ?).
La réponse à ces questions nécessite un travail de modélisation
qui sera réalisé par le doctorant recruté sur trois ans et dont le
financement est pris en charge par l'ADEME dans le cadre de l'appel à
projet « R&D Energie Durable Edition 2020/2021 ».