Missions

Contexte :
Les forêts constituent le deuxième plus important puits de carbone terrestre après les océans. Les préserver est donc un levier essentiel des politiques publiques dans le cadre de la lutte contre le changement climatique [1]. Toutefois, elles sont vulnérables aux sécheresses et aux canicules, qui deviennent plus fréquentes et plus intenses sous l’effet du changement climatique [2], ce qui sont des conditions propices au dépérissement forestier [3] et aux incendies. 2023 illustre leur vulnérabilité avec un effondrement du puits de carbone des forêts et des sols, d’un facteur 3 à 6, en raison notamment de la sécheresse très marquée en Amazonie et des incendies majeurs au Canada [4]. La France connaît aussi des dépérissements [5] et un risque d’incendie accru avec une extension possible vers l’Ouest et le Nord de la France [6].
Dans ce contexte, l’objectif du projet ECOFEU est de caractériser le dépérissement forestier et la sénescence et d’étudier leurs impacts sur le comportement des feux de forêts, en combinant observations par télédétection satellitaire et modélisation des interactions entre la surface (végétation, feu) et l’atmosphère sur des massifs pilotes. Ce projet est une collaboration entre le CECI, le CNRM et le CESBIO.

Description du projet ECOFEU :
Le modèle couplé feu-atmosphère Meso-NH/BLAZE [7-9] permet de simuler la propagation des incendies de forêts et le vent induit, et ainsi d’estimer les scénarios possibles (surface, intensité) pour un évènement donné. Toutefois, les combustibles y sont représentés de manière idéalisée en ne prenant pas en compte la dynamique de la végétation (aux échelles annuelle et saisonnière), alors que celle-ci peut conduire à une accumulation de combustibles morts suivant des cycles normaux ou sous l’effet d’évènements météorologiques extrêmes, et à une plus grande inflammabilité de la végétation sur ses différentes strates verticales (litière, strate arbustive, canopée). Le projet ECOFEU vise à 1) mieux caractériser dynamiquement le dépérissement forestier, la sénescence et leurs impacts sur la partition combustible mort/combustible vivant, en ayant recours à des observations de télédétection (séries temporelles de données optiques de Sentinel-2, Landsat-8/9 et SMOS [10]) et au modèle de surface SURFEX/ISBA (interactions entre sol, végétation et atmosphère [11]) ; et 2) caractériser les implications de l’évolution de l’état de la végétation sur le comportement du feu simulé par Meso-NH/BLAZE.

Ce postdoctorat sera réalisé sous l’encadrement de Mélanie Rochoux (CECI) et Patrick Le Moigne (CNRM).

Références :
[1] Observatoire des forêts françaises, https://foret.ign.fr/themes/attenuation-effet-de-serre
[2] IPCC AR6 Climate Change 2021: The Physical Science Basis, https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1
[3] Vennetier, M. : Changement climatique et dépérissements forestiers : causes et conséquences, Cahier d’Études n°22, Forêt Environnement et Scoéité, CNRS (2012), https://hal.science/hal-00756083
[4] Friedlingstein et al. Global Carbon Budget 2023, Earth System Science Data, 15(12): 5301-5369 (2023)
[5] Rapport de l’Académie des Sciences, Les forêts françaises face au changement climatique (2023)
[6] Fargeon et al. Projections of fire danger under climate change over France: where do the greatest uncertainties lie?, Climatic Change, 160: 479-493 (2020)
[7] Filippi et al. Simulation of a large wildfire in a coupled fire-atmosphere model, Atmosphere, 9(218) (2018)
[8] Costes et al. Subgrid-scale fire front reconstruction for ensemble coupled atmosphere-fire simulations of the FireFlux I experiment, Fire Safety Journal 126: 103475 (2021)
[9] Couto et al. Numerical investigation of the Pedrógão Grande pyrocumulonimbus using a fire to atmosphere coupled model, Atmospheric Research, 299: 107223 (2024)
[10] Mouret et al. Toward an operational monitoring of oak dieback with multispectral satellite time series: a case study in Centre-Val de Loire Region of France, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 17: 643-659 (2024)
[11] Masson et al. The SURFEXv7.2 land and ocean surface platform for coupled or offline simulation of earth surface variables and fluxes, Geoscientific Model Development, 6: 929-960 (2013)

Activités

Le travail est structuré en quatre étapes :
1) Prise en main de la modélisation des combustibles forestiers sur la zone Sud de la France (thèse de Margaux Peyrot, CNRM/CECI) et adaptation à la région Centre Val de Loire pour laquelle des mesures de dépérissement sont déjà disponibles.
2) Estimation de l’état du combustible de la strate arbustive (notamment du paramètre de charge surfacique mort et vivant) à partir des mesures de dépérissement de la canopée acquises par le CESBIO.
3) Mise à jour des modèles de combustibles de BLAZE identifiés à l’étape 1 qui sont adaptés à la région Centre Val de Loire.
4) Simulations Meso-NH/BLAZE et analyse du comportement du feu pour différents niveaux de dépérissement (i.e. pour différents états de la strate arbustive).

Compétences

Nous recherchons un·e jeune chercheur/chercheuse dynamique et enthousiaste pour rejoindre notre équipe de recherche sur la modélisation des incendies. Les candidats doivent être titulaires d'un doctorat récent en sciences de l'atmosphère, sciences des incendies, idéalement avec une bonne connaissance du fonctionnement des écosystèmes forestiers.

Les candidats doivent avoir une bonne maîtrise de l'informatique et des outils numériques. Ils doivent être à l’aise pour le travail en équipe. La maîtrise de l'anglais, tant à l'oral qu'à l'écrit, est indispensable.

Contexte de travail

Sur le thème des feux de forêt, le CECI et le CNRM (Centre National de Recherches Météorologiques) travaillent en étroite collaboration depuis 2017 et le projet ANR FIRECASTER. Ils bénéficient de collaborations avec les services opérationnels de Météo-France, le CNES, l’INRAE et l’Office National des Forêts. Dans le cadre du projet ECOFEU, ces collaborations s’étendent au CESBIO, spécialiste de télédétection spatiale pour les milieux forestiers.

Le CECI est un laboratoire commun entre le Centre européen de recherche et de formation avancée en calcul scientifique (Cerfacs), le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et l'Institut de recherche pour le développement (IRD). Il comprend 30 à 40 chercheurs avec une forte expertise sur les modèles climatiques et environnementaux allant de la micro-échelle à l’échelle globale, le calcul de haute performance, les workflows complexes de simulation, l’apprentissage statistique, et la gestion des données. Une partie des thématiques de recherche du CECI porte sur les événements extrêmes comme les vagues de chaleur, les précipitations intenses et les sécheresses et les aléas environnementaux tels que les incendies de forêt et les inondations/crues.

La Direction de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche de Météo-France est composée d'environ 290 permanents, 150 non permanents et 280 élèves. Elle comprend un pôle recherche où le CNRM joue un rôle central avec la double tutelle Météo-France et CNRS, un pôle Enseignement Supérieur qui comprend en particulier l'École Nationale de la Météorologie et un pôle Partenariats et Gestion Académique. Le Groupe de Météorologie de Moyenne Echelle (GMME) du CNRM est structuré en équipes de recherche portant sur la modélisation non-hydrostatique et les paramétrisations des processus nuageux; les systèmes convectifs précipitants des latitudes tempérées; la convection et les nuages dans les Tropiques; la modélisation des processus d’échanges dans le continuum sol-plante-atmosphère; la caractérisation des surfaces continentales par la télédétection satellitaire et l’assimilation de données; les échanges ville-atmosphère et le climat urbain.

Le post-doctorat se déroulera sur la Météopole (42 avenue Gaspard Coriolis 31100 Toulouse), où se trouvent le CECI et le CNRM.

Informations complémentaires

Les candidat·e·s sont invité·e·s à envoyer un CV, une lettre de motivation et les noms et adresses électroniques de deux références professionnelles via le portail emploi du CNRS (emploi.cnrs.fr). Une première phase de sélection sera effectuée sur la base du dossier de candidature. Les candidat·e·s sélectionné·e·s seront ensuite contacté·e·s pour un entretien courant novembre 2025. La prise de fonction se fera au 1er janvier 2026 (flexible suivant les disponibilités des candidat·e·s).