URFM (UR 629) Ecologie des Forêts Méditerranéennes - Département Ecologie des Forêts,Prairies et Milieux Aquatiques Centre PACA - Rapport ...
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Département Ecologie des Forêts,Prairies et Milieux Aquatiques Centre PACA URFM (UR 629) Ecologie des Forêts Méditerranéennes Rapport d'évaluation pour l'AERES I – Bilan 2006-2010 Octobre 2010 Bilan 1/39
Résumé Depuis 2008, l'unité de recherches Ecologie des Forêts Méditerranéennes (URFM) a redéfini son projet de recherche et son organisation. Nous développons des compétences en biologie des populations, dendrométrie, écologie, écophysiologie, entomologie, génétique, mathématiques appliquées, physique et sciences forestières, qui se combinent dans une démarche de recherche pluridisciplinaire et finalisée, centrée sur un objet d'étude, pour aborder des questions générales en écologie sur la réponse des écosystèmes complexes au changement global. Notre projet sur les dynamique et le fonctionnement des forêts méditerranéennes intègre trois grands thèmes de recherche, étroitement liés: • l'étude de la dynamique, de l'utilisation de l'eau et du bilan de carbone dans les forêts mélangées, hétérogènes en composition et en structure; • une approche démo-génétique de la dynamique des populations à différentes échelles spatiales; • une approche de l'écologie du feu basée sur la connaissance des mécanismes physiques du comportement et des impacts du feu. Sur chacun de ces thèmes, nous allions démarche expérimentale et modélisation. Les productions de l'unité sont avant tout académiques (publications de rang A) mais nous participons aussi activement au transfert des connaissances sous diverses formes. L'unité est très fortement investie dans l'espace européen de la recherche. Executive Summary In 2008, the research unit Ecology of the Mediterranean Forests (URFM) has defined a new project and a new organisation. Based on our multidisciplinary expertise in dendrometry, ecology, ecophysiology, entomology, forest sciences, genetics, mathematics, physics and population biology, we develop a research project on the dynamics and function of the complex mediterranean forest ecosystem in the context of global change. Our project integrates three main lines of research, tightly connected one to the other: • the study of forest dynamics, water use and carbon balance in the mixed forest ecosystems that are heterogenous in their composition and structure; • a demo-genetic approach of population dynamics at various spatial scales; • a study of forest ecology based on the knowledge of the physics of fire behaviour and its impacts on the ecosystem. On each of these areas, we combine experimental approaches and process-based modelling. The productions of URFM are mainly academic, but we also participate to the transfer of knowledge in various ways. URFM is deeply involved in the European research Area. Bilan 2/39
BILAN 1) Contexte et missions de l'unité 1.1. Situation, contexte national et international La précédente évaluation de l'unité, qui n'était pas encore dans le cadre AERES, s'est déroulée en 2007. Le projet mis en place depuis le 1er Janvier 2008 relève d'une nouvelle ambition scientifique, marquée par le changement du nom de l'unité, passé de Recherches Forestières Méditerranéennes à Ecologie des Forêts Méditerranéennes, et par une ré-organisation interne. L'objectif général de nos recherches est de comprendre et modéliser les dynamiques et le fonctionnement des forêts méditerranéennes pour fournir des outils d'aide à leur gestion durable dans le contexte du changement global. Notre projet s'inscrit dans une démarche de recherche finalisée pluridisciplinaire dont la stratégie est explicitée ci-dessous. Au sein du département Ecologie des Forêts, Prairies et Milieux Aquatiques (EFPA), il contribue aux axes stratégiques A :« Améliorer le cadre de vie, préserver l'environnement et produire durablement » et E :« Adapter les espèces, les pratiques et les systèmes de production à des contextes changeants » de l'INRA, et s'inscrit pleinement dans le projet de programme sur l’adaptation de l’agriculture et de la forêt au changement climatique de l'Institut. Au plan local, les 26 unités de recherches et unités expérimentales du centre INRA-PACA sont organisées autour de trois grand pôles de compétences: l'URFM participe au pôle Adaptation au Changement Global (ACG)1 qui regroupe des équipes en biologie et écologie, sciences physiques de l'environnement, sciences humaines et sociales travaillant conjointement sur cette thématique, en partenariat avec la Fédération de Recherche Ecosystèmes Continentaux et Risques Environnementaux (FR- ECCOREV2). Nous avons localement des liens très étroits avec l'Unité Expérimentale Forestière Méditerranéenne (UEFM), unité qui a son propre projet sur la protection des forêts contre les ravageurs et qui réalise aussi du travail expérimental pour d'autres unités INRA ou extérieures. Au niveau international, l'URFM est très fortement impliquée dans les réseaux de recherche européens (membre du réseau d'excellence EVOLTREE, co-coordinateur du projet intégré FIRE PARADOX) et développe des collaborations étroites avec des laboratoires d'excellence aux USA (Los Alamos National Laboratory, LANL) et au Canada (Université de Vancouver). Parallèlement, l'URFM entretient des collaborations régulières avec les pays du pourtour méditerranéen hors Union Européenne. Ce contexte a conduit l'URFM à développer un partenariat privilégié avec le Bureau pour la Méditerranée de l'European Forest Institute (EFIMED), porteur du Plan Stratégique de Recherche sur les Forêts Méditerranéennes 2010-2020 3 dans lequel s'inscrit parfaitement le projet de l'unité. 1.2. Un projet d'unité dans le champ des recherches finalisées L'URFM mène un projet de recherches finalisées sur les forêts méditerranéennes, considérées comme supports de recherches génériques et porteuses d'enjeux spécifiques pour l'application de ces recherches. 1 F. Lefèvre est co-animateur du pôle ACG avec A. Chanzy (département EA) 2 http://eccorev.cerege.fr/ 3 http://www.efimed.efi.int/portal/research/mfra/ Bilan 3/39
Du fait de leurs spécificités, les forêts méditerranéennes représentent un objet d'étude particulièrement riche pour aborder des questions fondamentales en écologie, dans une perspective dynamique : écosystèmes très diversifiés (y compris en terme de diversité génétique), en conditions environnementales contraignantes et très hétérogènes (gradients altitudinaux, hétérogénéités micro- locales sur les substrats karstiques), écosystèmes perturbés (feu, sécheresses, insectes, ...) avec des dynamiques marquées (colonisations, extinctions, maturation). Par ailleurs, le contexte de changement global, et de changement climatique en particulier, pose des enjeux importants sur les forêts méditerranéennes, non seulement du fait des menaces spécifiques attendues sur la région (aggravation des sécheresses estivales, augmentation des fréquences d'événements extrêmes), mais aussi du fait de l'intérêt potentiel des ressources génétiques méditerranéennes pour d'autres régions dans un futur proche 4. Enfin, certains aspects de la gestion actuelle des forêts méditerranéennes présentent un intérêt pour d'autres forêts5. Pour aborder ces questions scientifiques et les différents enjeux finalisés, l'unité combine approches expérimentales et modélisation. La majeure partie de nos recherches se concentrent sur trois écosystèmes modèles : les forêts mélangées à pin d'Alep-chêne soumises à de fortes contraintes hydriques et au risque d'incendie, la cédraie comme modèle d'espèce introduite en évolution dans son nouvel environnement, la hêtraie-sapinière d'altitude avec des processus de maturation, d'extinction ou de colonisation en cours. Les productions de l'unité sont diverses : productions académiques, outils et méthodes transférés aux utilisateurs finaux, contributions à des expertises ou prospectives collectives (voir chapitre 4 et annexes 2 & 3). Les chercheurs et ingénieurs de l'unité participent activement à ces différents types d'activité. 2) Stratégie scientifique de l'unité 2.1. Un projet intégré sur les dynamiques et le fonctionnement des forêts méditerranéennes L'axe de recherche pluridisciplinaire de l'URFM est l'étude des dynamiques et du fonctionnement des forêts méditerranéennes. Pour ce rapport, nous avons décomposé cet axe de recherche en trois thèmes (Figure 1) : 1. l'étude de la dynamique, de l'utilisation de l'eau et du bilan de carbone dans les forêts mélangées, hétérogènes en composition et en structure; 2. une approche démo-génétique de la dynamique des populations à différentes échelles spatiales; 3. une approche de l'écologie du feu basée sur la connaissance des mécanismes physiques du comportement et des impacts du feu. Ce choix de présentation ne reflète pas une véritable structuration de l'unité, le contour de ces thèmes n'est évidemment pas étanche du fait même de nos ambitions pluridisciplinaires. C'est pourquoi nous avons demandé une évaluation globale du projet d'unité. 4 En Novembre 2007, le colloque Changements Climatiques et Forêts Méditerranéennes organisé par l'association Forêt Méditerranéenne a rassemblé de nombreux chercheurs et gestionnaires, français et étrangers, sur ce thème. 5 En Juin 2008 l'ensemble des gestionnaires de la Société Forestière de la Caisse des Dépôts et Consignation, premier propriétaire forestier privé, sont venus voir les pratiques en cours dans la région méditerranéenne en terme de sylvicultures adaptées à la sécheresse, de gestion de forêts mixtes en phase de maturation et de prévention des incendies. Bilan 4/39
Figure 1 : Le projet de l'URFM sur les dynamiques et le fonctionnement des forêts méditerranéennes intègre trois grands thémes de recherche Bilan 5/39
Nos recherches font appel à des compétences multiples que l'on a classées selon trois grands domaines (Figure 2) : biologie des populations et évolution, écologie fonctionnelle et dynamique des communautés, physique et écologie du feu. La gestion des compétences scientifiques et techniques et la coordination des activités techniques sont réalisées dans chacun de ces domaines (voir chapitre 5). Il est nécessaire de rappeler ici l'originalité de la structure multidisciplinaire de l'unité, avec ses avantages et ses inconvénients. Du fait d'une masse critique limitée dans chaque discipline, les chercheurs doivent s'intégrer dans des réseaux spécialisés pour garder un niveau d'excellence dans leur domaine, tandis que l'interaction entre disciplines est trouvée au sein de l'unité (classiquement le schéma est inverse, avec des collaborations internes dans sa discipline et, éventuellement, des interactions avec d'autres disciplines au travers de collaborations externes). Il existe une masse critique minimale indispensable à la représentation d'une discipline dans l'unité. L'intégration entre les différentes disciplines de l'unité passe par une démarche de couplage entre processus, s'appuyant sur des approches complémentaires de modélisations (au sein d'une plateforme de modélisation facilitant le couplage de modèles) et d'expérimentations (sur des sites- ateliers partagés par les différentes disciplines). 2.2. Démarches pluridisciplinaires à l'URFM On distingue classiquement plusieurs niveaux d'intégration entre les disciplines, deux sont couramment pratiqués dans l'unité. La pluridisciplinarité (ou multidisciplinarité) fait co-exister le travail de plusieurs chercheurs aux compétences diverses sur un objet partagé, la complémentarité Bilan 6/39
entre les disciplines permettant de mieux comprendre ou modéliser le fonctionnement du système étudié. Il s'agit souvent d'approches « hiérarchiques » où une discipline apporte à l'autre. C'est une démarche fréquente dans notre projet : − combiner physiologie et dynamique pour aborder l'effet des changements du climat sur les changements de la dynamique; − utiliser la connaissance de l'architecture des arbres pour modéliser le combustible puis la propagation du feu; − combiner les outils de la génétique inférentielle et la connaissance de la biologie des insectes pour mieux caractériser la dynamique d'invasion de Megastigmus; − combiner physique des écoulements turbulents et méthodes spatiales pour aborder la dispersion des graines ou du pollen;... A un niveau supérieur d'intégration, l'interdisciplinarité (ou métadisciplinarité), fait intervenir plus d'échanges de connaissances et d'interactions qui enrichissent chacune des disciplines. Cela passe souvent par le couplage de modèles. Un exemple caractéristique dans le projet de l'URFM est donné par les modèles démo-génétiques : la dynamique des peuplements (croissance/compétition) influence les processus de mortalité et reproduction qui déterminent la structure démographique (densité), cette structure démographique impacte le système de reproduction et donc la qualité génétique des graines qui en résultent, avec un effet retour de la qualité génétique (ex. consanguinité) sur le potentiel de croissance. Cet exemple de rétro-action illustre l'intérêt pour le modèle de dynamique d'intégrer l'effet de la qualité génétique (les prédictions changent quand le potentiel de croissance n'est pas une constante) et l'intérêt pour le modèle génétique d'expliciter le moteur de forces évolutives telles que la dérive ou la sélection (la structure du peuplement est un facteur environnemental dont la dynamique est internalisée au système). Ce type de modèle démo- génétique permet notamment d'accéder aux processus d'évolution dans des populations hors d'équilibre ou des écosystèmes perturbés, comme sont beaucoup de forêts méditerranéennes. Ces démarches s'appuient sur des collaborations internes entre chercheurs de l'unité. Les étudiants doctorants peuvent être concernés par ces projets pluridisciplinaires : dans ce cas, nous cherchons clairement à ancrer leur contribution dans une des disciplines concernées avec l'objectif de développer des compétences fortes dans un domaine et une ouverture d'esprit à l'interdisciplinarité. 2.3. Partenariat scientifique international et national, écoles doctorales Durant la période écoulée, les chercheurs de l'URFM se sont beaucoup investis dans les projets internationaux, notamment européens (annexe 3 §2.5). Au sein de ces projets, on trouve des collaborations particulièrement structurantes pour l'unité. La collaboration avec le LANL est exemplaire de ce point de vue : en collaborant avec des équipes spécialisées dans les modèles d'écoulement atmosphérique, nous avons contribué au développement du modèle 3D de comportement du feu FIRETEC, cette collaboration nous a aussi permis d'accéder à des moyens de calcul exceptionnels6, elle se renforce et s'étend sur de nouvelles thématiques (couplage de modèles d'écoulement à grande échelle et de dispersion des graines). Dans le cadre du Réseau d'Excellence EVOLTREE, une collaboration particulièrement étroite avec la plateforme de biologie moléculaire du CNR de Florence nous a donné accès à des capacités de génotypages que nous n'avions pas. Avec ces deux laboratoires, nous sommes actuellement engagés dans trois co- directions de thèse. Les collaborations se mesurent aussi en terme d'échanges de personnes : durant cette période, 17 6 Notre collègue R. Linn, responsable du groupe Atmospheric, Climate and Environmental Dynamics du LANL évalue à un million d'heures CPU la contribution en temps de calcul que nous a alloué le LANL depuis le début de nos collaborations ! Bilan 7/39
doctorants, post-doctorants ou visiteurs ont séjourné au total plus de 10 équivalents années à l'URFM, les doctorants, post-doctorants et chercheurs de l'unité faisant également des séjours à l'étranger. Trente et une publications de rang A de l'unité (39%) ont des co-auteurs étrangers et nous avons fait 13 communications orales invitées dans des colloques internationaux (voir chapitre 4). Au plan national nous participons à quatre projets ANR, dont un que nous coordonnons, et plus de 20 projets nationaux ou régionaux (annexe 3 §2.6). Outre les projets de recherche, nos collaborations avec les partenaires de la FR-ECCOREV (CEREGE, IMEP, CEMAGREF) se concrétisent par l'acquisition d'équipements partagés (voir chapitre 5). En dehors de l'INRA (département EFPA et pôle ACG du centre PACA) et de la FR-ECCOREV, nous avons des collaborations régulières avec le Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE) de Montpellier. Un autre réseau important pour l'unité est la communauté des modélisateurs travaillant sur la plateforme CAPSIS7 : au-delà du partage d'outils de modélisation, cette plateforme, originellement à l'initiative de Ph. Dreyfus et désormais coordonnée par F. de Coligny (AMAP, Montpellier), est le support de collaborations transdisciplinaires entre équipes travaillant sur des objets différents avec des questions partagées (par ex. modèles démo-génétiques chez les arbres et les poissons). Vis-à-vis des écoles doctorales, les chercheurs de l'unité se répartissent dans deux équipes d'accueil, l'une rattachée à l'ED Sciences de l'Environnement (Aix-Marseille) l'autre rattachée à l'ED SIBAGHE (Montpellier), ces deux écoles doctorales ayant des orientations complémentaires dans le champ de l'écologie. Durant la période évaluée, l'université d'Avignon avait fait le choix de se rattacher à l'ED SIBAGHE, cette politique est actuellement en révision. Nous avons participé à 45 h/an d'enseignement de niveau Master à Montpellier et Aix-Marseille, et 27 h/an de niveau Licence sur Avignon. Nous avons également contribué à un module d'enseignement au Centre International des Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes (Sarragosse). 2.4. Partenariat non académique Les partenaires non académiques de l'unité se situent non seulement au niveau national et au niveau local, mais aussi au niveau international. Ce partenariat se concentre sur trois principaux domaines d'application de nos recherches. Dans le domaine de la conservation des ressources génétiques, l'unité anime la Commission Nationale des Ressources Génétiques Forestières (CRGF8) qui regroupe, sous l'égide du ministère en charge de l'agriculture, des représentants de la recherche, de la gestion des forêts publiques et privées et du monde associatif pour définir la politique nationale dans le domaine. L'unité est très active au sein du programme pan-européen EUFORGEN9 qui coordonne les activités de 31 pays européens ainsi que du groupe de travail Ressources Génétiques du réseau FAO Silva Mediterranea10. F. Lefèvre est membre du conseil scientifique de la Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (FRB11) après avoir été membre du conseil scientifique du Bureau des Ressources Génétiques (BRG). Les réalisations sont de différents ordres : publication de recommandations, participation à des expertises collectives et documents de prospectives, production d'outils opérationnels (annexe 3 §5'.3), d'outils pour la mise en oeuvre des programmes (annexe 3 §3.4/5.4), préparation et gestion d'appels d'offre. Dans le domaine des incendies de forêt l'unité contribue, depuis leur création à notre initiative, aux 7 http://capsis.cirad.fr/ 8 http://agriculture.gouv.fr/conservation-des-ressources (F. Lefèvre président de la CRGF, B. Fady membre) 9 http://www.euforgen.org/ (F. Lefèvre coordonateur national, B. Fady animateur du réseau « conifères ») 10 http://www.fao.org/forestry/silvamed/fr/ et http://www.avignon.inra.fr/ForSilvaMed (C. Pichot a conçu et gère la base de données ForSilvaMed, B. Fady et F. Lefèvre membres du groupe de travail) 11 http://www.fondationbiodiversite.fr/ (F. Lefèvre membre du conseil scientifique) Bilan 8/39
deux réseaux professionnels sur le brûlage dirigé et sur les coupures de combustible. Ce sont des cercles privilégiés pour la restitution des nos résultats de recherche de projets nationaux et européens. Ce dialogue avec les professionnels du feu a été étendu à l'échelle de l'Europe dans le cadre du Projet Intégré FIRE PARADOX où des représentants des utilisateurs sont partenaires à part entière du consortium (forestiers Sardes et portugais, pompiers catalans). La démarche finalisée a permis de co-construire avec le utilisateurs des outils opérationnels comme l'éditeur de combustible Fuel Manager [ACTI7] ou le simulateur de propagation du feu VESTA (annexe 3 §5.4.). Ce second logiciel a été réalisé en appui à l'Agence en environnement MTDA, partenaire privilégié de l'unité de longue date. Enfin, le poste d'interface de F. Pimont sur la prévention des incendies de forêt (2009-2011) a permis de consolider un autre partenariat important sur ce thème. Dans le domaine de la sylviculture, le partenariat est local et national. Ph. Dreyfus a contribué à la rédaction du Guide des sylvicultures de Montagne pour les Alpes du Sud françaises [OV2]. Nous avons par ailleurs des relations très étroites avec l'Office National des Forêts (ONF) avec qui nous avons co-construit plusieurs projets de recherche dont ils sont partenaires directs. Ces collaborations concernent principalement les agences territoriales de l'ONF mais aussi l'échellon national. Lors de la révision des plans d'aménagement des forêts où se situent nos sites d'étude, nous sommes consultés par l'ONF. 4) Bilan global des réalisations L'analyse quantitative de nos productions (détail en annexe 2) permet d'identifier 347 publications dont un quart (89) est représenté par des productions scientifiques de rang A 12, soit 80 articles dans des revues internationales ou nationales avec comité de lecture et neuf ouvrages scientifiques ou chapitres de ces ouvrages (Figure 11). Si l'on regarde la distribution par grandes catégories : 26% de nos productions sont des publications de rang A, 43% sont des contributions à des colloques (152 communications, ce qui est important), 14% sont des documents de diffusion des connaissances (50 documents comprenant notamment des guides techniques, des expertises et des études prospectives, voir annexe 3), 9% sont des masters et thèses, 8% sont « autres » (catégorie essentiellement constituée de livrables de projets européens dans lesquelles l'unité est très impliquée). 12 Pour l’AERES, une production scientifique de rang A est une publication dans une revue internationale avec comité de lecture ou un chapitre d’ouvrage ou un ouvrage de recherche reconnu internationalement. Nous avons exclu de ce décompte les publications de chercheurs contractuels ou d'étudiants correspondant à des travaux antérieurs à leur venue à l'URFM, même s'ils sont affilés à notre unité sur ces articles, ainsi que les actes de colloques publiés dans des ouvrages référencés sur le WoS, s'il n'ont pas fait l'objet d'une revue du texte intégral avec comité de lecture. Bilan 9/39
90 80 80 70 Nombre de publications 60 54 51 50 40 37 36 30 25 23 20 12 13 9 10 2 5 0 ACLN INV ACTN TH OV AFF ACTI OS AP ACL ASCL COM Type de publications Figure 11 : Publications de l'unité selon la nomenclature AERES 4.1. Résultats vers le monde académique La production académique de l'unité continue d'augmenter : 1,4 publications de rang A par an et par DR-CR-IR, contre 1,1 pour la période précédente. La tendance se confirme en 2010 avec plus d'articles et d'ouvrages publiés au cours des 6 premiers mois de l'année (25) que chacune des 4 années précédentes (Figure 12). Ce bon résultat en 2010 est notamment dû au nombre important d'ouvrages et chapitres d'ouvrages de rang A produits avec les résultats du projet européen FIRE PARADOX qui vient de s'achever. L'augmentation du nombre de publications devrait donc se poursuivre en continuant les efforts entrepris, pour se situer à terme entre 20 et 25 publications par an pour l'unité. Pour ce qui concerne les articles dans des revues internationales avec comité de lecture (80 articles ACL), la production est de 1,1 article par an et par DR-CR-IR contre 0,8 pour la période précédente. 30 25 Nombre de productions de rang A 25 20 Exceptionnelle Nombre de publications 2 Excellente 20 Correcte 15 7 6 Acceptable 7 15 OS 1 Médiocre 10 5 ChOS 3 6 Non référencé 10 ACL 5 6 11 1 10 5 7 3 1 2 0 0 1 1 2006 2007 2008 2009 2010 2006 2007 2008 2009 2010 Années Années Figure 12 : Évolution du nombre de Figure 13 : Évolution sur la période des notoriétés publications de rang A (articles et moyennes des revues toutes disciplines confondues Bilan 10/39
ouvrages) sur la période (selon le référentiel de Désiré et al., 201013) L'URFM est premier auteur de 48% de ces 80 publications. Notre important engagement partenarial transparait par le très fort taux (90%) de co-publication avec des auteurs extérieurs à l'Unité. En outre, 39% de nos publications ont des co-auteurs étrangers, ce qui témoigne de notre bonne implication dans des coopérations internationales. Les 80 articles de rang A ont été publiés dans 42 revues différentes à facteur d'impact, 8 d'entre elles concentrent 40% de la production. L'essentiel de ces 80 articles est paru dans des revues de notoriété correcte à excellente (Figure 13). Sur la base des quartiles calculés par ISI-Thompson, il apparaît que la grande majorité de nos articles (64%) sont publiés dans des revues dont le facteur d'impact est dans le premier quartile de la discipline et que la quasi totalité (91%) se trouve dans les deux premiers quartiles. L'effort quantitatif fournit par l'unité pour augmenter le nombre de publications de rang A s'accompagne donc aussi d'un effort qualitatif important qui devrait être poursuivi et amplifié dans le futur. L'arrivée de jeunes chercheurs au sein de l'unité devrait aider à aller dans ce sens. Nous avons isolé le sous-ensemble des 70 publications de l'unité de rang A référencées par la plateforme Web of Science à la date de ce rapport pour réaliser une analyse bibliographique approfondie14. Cet échantillon exclus 10 articles actuellement « sous presse » ou « on line first ». Sur le plan qualitatif, l'unité publie avant tout dans des revues relevant des sciences forestières et de l'écologie, et ceci à parts égales (34%) (Figure 14). Ces deux champs disciplinaires sont complétés par les domaines de la génétique et de l'évolution, de l'agronomie, de la conservation de la biodiversité, de l'environnement et des sciences végétales. Si on compare avec le quadriennal précédent, on note que les publications dans le domaine de l'écologie progresse encore puisque l'unité publiait sur la période 2003-2006 majoritairement dans le domaine des sciences forestières (38%), et l'écologie ne représentait que 22%, devant les sciences végétales (11%). ECOLOGY 34% FRANCE 27% FORESTRY 34% USA 17% GENETICS & HEREDITY 19% SPAIN 16% GERMANY 13% EVOLUTIONARY BIOLOGY 17% SWITZERLAND 10% AGRONOMY 7% ITALY 7% BIODIVERSITY CONSERVATION 7% CANADA 5% ENVIRONMENTAL SCIENCES 7% ENGLAND 5% BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY 6% AUSTRALIA 5% PLANT SCIENCES 6% BELGIUM 4% 0% 10% 20% 30% 40% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% Figure 14 : Disciplines scientifiques des revues des Figure 15 : Pays d'origine des auteurs publications de rang A de l'URFM citant les publications de l'URFM Nos publications ont été citées 447 fois au total sur la période 2006-2010, le taux de citation moyen par article étant de 6,39 et le h-index de 11 (11 articles sont cités au moins 11 fois). En excluant les auto-citations, nos publications sont citées dans 347 articles qui se distribuent globalement en même proportion dans les mêmes disciplines que celles dans lesquelles nous publions, avec toujours en 13 Désiré M., Magri MH., Solari A. 2010. Interprétation des facteurs d'impact du JCR Science Edition 2008 – Référentiel de notoriétés 2008. pp220. https://intranet.jouy.inra.fr/outils_scientifiques/information_scientifique_et_technique/notorietes_des_revues 14 Outil d'analyse bibliométrique en ligne du Web of Science Bilan 11/39
dominante les domaines des sciences forestières (32%) et de l'écologie (29%). Les premiers auteurs de ces articles ne sont français que dans un peu plus d'un quart des cas (Figure 15), ce qui témoigne d'un rayonnement international certain de nos travaux. La contribution de l'unité à des colloques est importante, et représente en moyenne une trentaine de communications par an. Il est à noter la part importante des communications invitées (25%) qui témoigne de la notoriété des chercheurs de l'unité. Les chercheurs de l'unité se rendent préférentiellement dans des colloques internationaux (72%). Enfin, 26% des communications font l'objet de publications dans des actes (hors conférences invitées). L'URFM a accueilli 26 Masters et 5 Thèses et 2 HDR ont été soutenues sur la période, ce qui porte à 4 le nombre d'HDR dans l'unité pour 11 DR-CR 15. La distribution des encadrements d'étudiant reste hétérogène d'une année sur l'autre en fonction des projets et des sujets en cours. L'unité accueille actuellement 4 thèses dont deux sont en cours de finalisation. Pendant la période, l'unité a accueilli 26 chercheurs en postdoc et CDD et autres visites d'au moins une semaine, 17 étrangers et 9 français, certains étant venus plusieurs fois. Au total, cela représente l'équivalent de 23 années ETP, à peu prêt également réparti en temps entre chercheurs français (56%) et étranger (44%), ce qui est considérable et témoigne de l'attractivité de l'unité. Les chercheurs étrangers accueillis dans l'unité, proviennent d'Europe (Espagne (3), Chypre, Finlande, Serbie), du Maghreb (Tunisie (2), Algérie), de Russie et d'Amérique du Nord (USA (4) et Canada). 4.2. Résultats vers le monde socio-économique L'Unité est en relation directe avec les gestionnaires des forêts publiques et privées et avec ceux des espaces naturels. Nos productions vers le monde socio-économique comprennent d'abord la construction de projets de recherche finalisés avec ces partenaires dans le cadre de structures comme le GIS « Incendies de forêt » que l'URFM a animé pendant de nombreuses années, ou dans le cadre du Réseau Mixte Technologique AFORCE « Adaptation des Forêts au Changement Climatique », ou bien encore directement avec des grands opérateurs comme l'ONF (annexe 3 §4.1.). Les domaines d'application de ces productions sont la gestion forestière et la conservation des ressources génétiques dans un contexte de changement climatique, ainsi que la prévention des incendies de forêt. Des membres de l'unité participent à plusieurs instances de partenaires, y compris des conseils scientifiques d'opérateurs de gestion. L'URFM fait un gros effort de transfert de connaissances au travers d'articles dans des revues techniques et professionnelles (37) et par le biais de guides techniques [OV2, OV11]. 4.3. Résultats pour les pouvoirs publics L'URFM produit des résultats pour les pouvoirs publics à l'échelon régional (régions PACA et Languedoc-Roussillon), national (Ministères chargés de la Recherche, de l'Agriculture et de l'Écologie) et international (Commission Européenne). Elle construit et anime des projets de recherche-développement avec ces partenaires dans les domaines déjà évoqués, le plus souvent sous l'angle de l'estimation des risques : incendie (risque journalier lié au stress hydrique de la végétation), phytosanitaire (insectes ravageurs), santé public (allergie au pollen de cyprès), de pollution génétique (peuplements de sapin ou de pin de Salzmann) (annexe 3 §4'.1.). L'unité a contribué à quatre expertises scientifiques collectives et prospectives (Annexe 3 §6'.1) contenant des recommandations aux instances publiques de niveau national ou européen. Ces travaux concernent des sujets aussi divers que l'adaptation aux changements climatiques, la 15 Pour simplifier la présentation de ce bilan global, nous n'avons pas décomposé l'activité d'E. Klein entre notre projet d'unité et celui de l'unité Biostatistiques et Processus Spatiaux (voir formulaire joint au rapport) Bilan 12/39
biodiversité, la conservation des ressources génétiques, la gestion intégrée du feu, le bois énergie [OV1, OV8, OV10]. 4.4. Résultats pour l'enseignement et la formation Comme évoqué précédemment, l'engagement de l'unité dans la formation par la recherche est forte avec 26 Masters encadrés et cinq thèses soutenues sur la période. Certains membres de l'unité interviennent dans des modules de Master qui parfois font l'objet de la rédaction d'ouvrages pédagogiques [OV12]. 4.5. Résultats relatifs à l'interaction avec la société L'URFM est particulièrement impliquée dans la diffusion de ces résultats au grand public au travers de conférences, manifestations, débats et nous répondons à de très nombreuses sollicitations venant des médias (annexe 3 §8.2). Les principaux sujets abordés sont l'impact des changements climatiques sur les écosystèmes forestiers méditerranéens et le rôle du feu dans la dynamique des forêts méditerranéennes. Il est à noter que les projets européens sont aussi l'occasion d'aller à la rencontre des médias au travers de conférences de presse, avec l'appui de services spécialisés en communication. A cet égard, le projet FIRE PARADOX comprenait comme partenaire l'Ecole de Communication et de Journalisme de Marseille. Par ailleurs, l'unité a collaboré à plusieurs reprises avec le service de communication de l'INRA Paris pour préparer des dossiers de presse, largement repris par les medias. Cette attitude pro active conduit à une communication mieux maitrisée. Bilan 13/39
5) Organisation et fonctionnement de l'unité en 2010 Bilan 14/39
5.1. Organigramme fonctionnel et gestion des compétences en 2010 Bilan 15/39
L'unité s'est réorganisée à la suite de la précédente évaluation. Nous sommes passés d'une structure en cinq équipes disciplinaires à la définition d'un projet intégré faisant apparaître de façon explicite les interactions entre disciplines. Pour renforcer cette intégration sur un schéma commun partagé, nous avons également fait évoluer les modes d'animation scientifique avec la mise en place d'une réunion scientifique mensuelle d'unité où sont traitées des questions d'intérêt général : analyse de publications, coordination des réponses aux appels d'offre,... Le séminaire hebdomadaire du vendredi, qui existait déjà auparavant, ouvert à l'ensemble du personnel (pas seulement scientifique), ainsi que l'assemblée générale annuelle sur l'un des sites expérimentaux de l'unité en forêt contribuent aussi fortement à cette intégration. Parallèlement, comme cela a déjà été souligné, il est indispensable de maintenir le niveau des compétences scientifiques et techniques dans chacune des disciplines. Nous avons donc défini trois groupes correspondant aux trois domaines de compétences scientifiques et techniques mentionnés au chapitre 2 (Figure 2, Figure 17). Les animateurs de ces groupes, assurent une animation scientifique dans leur domaine (dont la forme est variable, les trois groupes n'ayant pas la même dimension), une coordination des activités techniques « demandées » par les différents projets, ainsi qu'une gestion prévisionnelle des compétences scientifiques et techniques dans le domaine. L'organisation de la cellule SIG - Bases de données a été renforcée en y intégrant l'activité de personnels de l'URFM et de l'Unité Expérimentale Forestière Méditerranéenne (UEFM) : la gestion des compétences des agents URFM de cette cellule passe désormais par le CATI 16 Ecoinformatique coordonné au niveau national par A. Bénard (INRA Nancy) et supervisé par C. Pichot dans le cadre de sa mission Ecoinformatique pour la direction scientifique Environnement de l'INRA. Un plan prévisionnel de formation est établi annuellement en lien avec la formation permanente de l'INRA, pour les agents titulaires et non titulaires. D'autres actions de formation sont bien évidemment envisagées en cours d'année. Le conseil de service de l'unité, composé de membres élus et nommés pour deux ans, se réunit tous les deux mois pour résoudre les différents aspects de la vie collective et assumer les missions spécifiques qui lui sont confiées (par ex. avis sur les titularisations). Depuis 2010, le conseil de service adopte un fonctionnement par groupes de travail ciblés sur quelques points particuliers, re- discutés ensuite en séance pleinière. 5.2. Analyse des crédits obtenus et politique de financement Dans le formulaire joint à ce rapport, la comparaison des ressources financières de l'unité entre 2008 et 2009 illustre l'importance mais aussi la fluctuation des crédits obtenus par l'unité. Nous sommes très clairement dans un mode de fonctionnement de la recherche sur projet, plus de 25% du budget de l'unité en tenant compte des salaires des titulaires (soit plus de 75% du budget hors salaires des titulaires) est obtenu par réponse à appels à projets (les locaux devraient être ajoutés à ces chiffres pour une analyse complète du budget de l'unité). Nous avons choisi un mode de fonctionnement où chaque crédit obtenu par réponse à appel à projet reste géré par le scientifique qui a obtenu le contrat. Cela permet d'assurer que les engagements pris sont bien respectés et cela facilite la gestion administrative au moment des justifications notamment (certains partenaires étant très exigeants à ce niveau). La subvention d'état ne permettant pas d'assurer pleinement le « métabolisme de base » de l'unité17, nous faisons appel aux lignes non 16 Centre Automatisé de Traitement de l'Information 17 Le carburant et les réparations des véhicules, sans parler de renouvellement, représentent plus de 25% de la subvention d'état et nous n'avons pas encore trouvé toutes les solutions comptables pratiques pour imputer ces coûts directement sur les projets qui les utilisent Bilan 16/39
justifiées des contrats pour compléter le budget collectif prévisionnel annuel. Ce budget collectif, discuté en début d'année en conseil de service, doit permettre d'assurer pleinement le métabolisme de base, il comprend aussi une enveloppe d'incitation à la production scientifique destinée en priorité à soutenir les frais éventuels de publication et les participations à des colloques à l'étranger avec communication. Depuis deux ans, le département EFPA a mis en place une politique incitative avec compléments de crédits liés aux publications des unités : la somme reçue par l'unité dans ce cadre est mise dans l'enveloppe d'incitation à la production scientifique. Ce mode de fonctionnement budgétaire est rendu possible par le bon esprit collectif de l'ensemble des chercheurs de l'unité qui assurent une solidarité en cas de besoin. 5.3. Equipements utilisés et rôle dans leur développement R. Huc s'est fortement investi depuis 2005 dans la coordination de l'installation et le pilotage du site instrumenté de Fontblanche, dans le cadre de la FR-ECCOREV. Les équipes INRA, CNRS et CEMAGREF travaillant sur ce site, qui comprend une tour à flux et six tours d'accès au couvert, réalisent des mesures écophysiologiques, micrométéorologiques, dendrométriques, phénologiques et minérales. Ce site s'intègre dans le réseau des Observatoires de Recherche en Environnement F- ORE-T18. C'est le principal support expérimental des recherches sur le cycle de l'eau et le bilan de carbone en forêt mélangée. Les collaborations avec le CEREGE, le CEFE, l'IMEP et le CEMAGREF dans le cadre du projet ANR DROUGHT+ se sont appuyées sur cet équipement. Les mesures prises sur ce site-atelier pin d'alep-chêne alimentent le modèle TREEGRASS. Le développement des expérimentations sur le site du Mont Ventoux s'est poursuivi durant les quatre dernières années. Cela représente pour l'URFM une véritable infrastructure expérimentale, construite au fil du temps en partenariat avec l'ONF gestionnaire et les communes propriétaires des lieux. C'est une infrastructure importante pour l'intégration des différentes disciplines ainsi que pour le transfert auprès des partenaires non académiques. Ce site s'inscrit désormais dans le réseau de sept Intensive Study Sites (ISS19) coordonné par l'URFM au sein du Réseau d'Excellence EVOLTREE. Représentatifs des principaux types forestiers européens, ces sites étendus (quelques milliers d'hectares) permettent d'étudier l'organisation et la dynamique de la biodiversité à plusieurs niveaux d'organisation, du gène à la communauté (arbres, insectes, mycorhizes). L'unité a développé pour ce réseau un système d'information, gestion des méta-données spatialisées et d'accès aux données respectant la norme ISO1939 et la directive européenne INSPIRE. Le fonctionnement du réseau des ISS est régi par un protocole d'accord signé par les 28 partenaires d'EVOLTREE et valable jusqu'en 2016. Pour gérer les données expérimentales ds sites ateliers, C. Pichot et la cellule SIG de l'URFM ont mis en place un serveur de géomatique. Il s'est avéré que cela répondait à un besoin beaucoup partagé par plusieurs unités du centre qui ont tout d'abord utilisé notre serveur pour leurs données. Puis un projet inter-unités, et même inter-département, de création de plateau géomatique de centre a été élaboré par les utilisateurs. Intégré au sein du pôle ACG, le plateau de géomatique a été reconnu par la direction de l'INRA et vient d'être doté de moyens nouveaux. En terme de biologie moléculaire, l'unité a choisi la stratégie de ne pas développer de laboratoire propre mais de s'intégrer au Laboratoire de Biologie Moléculaire (LBM), plateau technique regroupant les activités de quatre unités de recherche du centre INRA-PACA. L'URFM l'utilise pour des opérations de génotypage à moyen débit. Ce laboratoire est situé à 4kms de nos locaux, mais les avantages en terme de partage d'équipements, de compétences et d'expériences sont bien supérieurs au petit inconvénient de l'éloignement. Ce plateau technique est régi par un comité d'utilisateur 18 http://www.gip-ecofor.org/f-ore-t/ 19 http://www.evoltree.eu/index.php/iss Bilan 17/39
auquel participe A. Roig et par la réunion des directeurs d'unités concernés. B. Fady s'est investi dans le montage de projets pour l'achat de plusieurs équipements pour le LBM (séquenceur 96 capillaires MegaBace pour le génotypage à haut débit en 2008, séquenceur 48 capillaires ABI pour le génotypage et des séquençages ponctuels en 2010). Ces investissements ont été possibles grâce à notre lien avec la FR-ECCOREV : nos partenaires (CNRS IMEP) ont fait le choix de ne pas s'équiper en propre et de soutenir l'équipement du LBM pour venir y réaliser leurs propres génotypages : cela ne se limite pas à une prestation technique mais aussi à de véritables collaborations scientifiques. Dans le cadre du réseau EVOLTREE, la collaboration très étroite avec le CNR de Florence nous a permis d'accéder à de génotypage à plus haut débit. En plus de ces grands équipements partagés dont l'unité est pilote ou co-pilote, nous disposons de grands équipements plus spécifiques. La halle feu des Vignères, qui s’est développée dans les années 90, permet la réalisation de feux expérimentaux sur banc thermique avec une métrologie spécifique, en particulier l’étude de l’effet de pente sur la propagation du feu dans des litières. Ce laboratoire sert aujourd’hui de base pour préparer les feux de terrain (adaptations de l’acquisition et de l’instrumentation) et les mesures de biomasse et teneur en eau des échantillons (volumineux) de végétation collectés sur le terrain y sont également réalisées. Un phytotron et deux serres permettent d'appliquer des traitements liés à la sécheresse puis d’analyser des échanges gazeux en réponse à différent paramètres (CO2, VPD, éclairement, température). Compte tenu de l'importance de nos activités expérimentales en forêt, sur des sites de plus en plus concentrés mais néanmoins distants, le parc de véhicules de service est un équipement à part entière, souvent difficile à financer dans le cadre des contrats (tant à l'achat qu'à l'entretien). Nous avons mis en place une politique de renouvellement progressif du parc, depuis 2007 nous avons acheté quatre véhicules (le précédent achat datait de 2001). 5.4. Démarche qualité L'URFM est engagée dans une démarche qualité basée sur le système d'auto-évaluation mis en place à l'INRA. Pour mettre en oeuvre et suivre la démarche qualité de l'unité, nous avons constitué un groupe Qualité avec des représentants de chacun de nos domaines d'activité : expérimentation en forêt, biologie moléculaire et autres pratiques de laboratoire, métrologie, informatique, fonctions administratives. Ce groupe, animé par F. Courdier jusqu'en 2009 puis par D. Gounelle, est chargé de définir avec le directeur d'unité les actions prioritaires et de suivre leur mise en oeuvre. Il réalise également l'auto-évaluation qualité de l'unité. L'animateur de ce groupe est l'interlocuteur de l'unité auprès du département, du centre et de la Mission Qualité de l'INRA. Le groupe Qualité se réunit deux à trois fois par an. Ces réunions font l’objet d’un ordre du jour et d’un compte rendu. Des échanges réguliers par courrier électronique, des restitutions du travail du groupe lors des conseils de service ou dans le cadre des exposés hebdomadaires de l’unité permettent de mutualiser les avancées de chacun. La liste des actions dressées depuis 2004 fait l’objet d’une mise à jour et d’un bilan annuel pour redéfinir les objectifs à réaliser. L'utilisation du cahier de laboratoire est maintenant généralisée dans l'unité, y compris par les stagiaires. A titre d’illustration voici quelques actions marquantes, bénéficiant de l'appui du département dans le cadre de ses appels à proposition « Assurance Qualité ». La métrologie des balances mise en place par J. Maréchal a abouti après un inventaire précis du parc de balance au choix d’un prestataire de service. Depuis 2008, une vérification annuelle des balances est effectuée. L’unité a fait l’acquisition de masses de travail pour assurer un contrôle régulier des balances lors des campagnes de mesures. D’autre part, les agents de l’unité ont suivi une formation sur site à la métrologie des balances. Bilan 18/39
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