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Pour conduire des approches IAM à l’échelle territoriale, SLAM-B vise à conforter et fortement amplifier les fonctionnalités de la plateforme MAELIA.

MAELIA est une plateforme multi-agent, de modélisation et évaluation intégrées des territoires agricoles et systèmes de bioéconomie territorialisés.

Cette plateforme est développée par INRAE depuis 12 ans, et en collaboration avec le CIRAD depuis 5 ans.

Initialement centrée sur la gestion territoriale de l’eau, elle vise maintenant à permettre de conduire une évaluation intégrée des systèmes de bioéconomie territorialisés (ex. [1]). MAELIA offre le potentiel de représenter, au pas de temps journalier, les interactions entre des activités de production, transformation et recyclage des biomasses, des processus écologiques liés aux cycles biogéochimiques (eau, N et C), la croissance des cultures et les performances socio-économiques considérant la variabilité du climat et des prix agricoles. Les stratégies de conduites des cultures portant sur la gestion des couverts (culture annuelle et pérennes et couverts intermédiaires), la fertilisation minérale et organique (ex. apports de PRO), l’irrigation et la gestion des résidus sont explicitement représentées. Les développements réalisés dans le cadre des projets PROTERR et BESTS (financés par l’ADEME) et le PEI PARTAGE ont permis d’intégrer dans MAELIA une représentation explicite de la structure et la dynamique des filières de PRO ainsi qu’une version dynamique du modèle SYS-METHA [2] qui représente le fonctionnement de méthaniseurs et simule la production d’énergie, de digestat (quantité et qualité) et les émissions de N2O et NH₃ associées.

MAELIA permet ainsi l'évaluation d’une large gamme de performances sur une période pluriannuelle de l’échelle de la parcelle à l’échelle du territoire via des indicateurs socio-économiques (marge semi-nette, temps de travail, production, etc.), agro-environnementaux (lixiviation de nitrates, émissions d’ammoniac, IFT, émissions de GES, etc.) et de services écosystémiques (fourniture d’azote, régulation de la qualité de l’eau, stockage du C, qualité du sol, etc.). Ces indicateurs peuvent être analysés de manière dynamique afin d’évaluer la résilience/vulnérabilité des performances associées face à la variabilité du climat (passé ou futur) et/ou des prix.

MAELIA est modulaire et permet, via l’activation de modèles et options de modélisation, de définir une solution de modélisation adaptée aux questions à traiter sur un territoire donné. MAELIA a été appliquée sur une diversité de territoires français et en Saxe en Allemagne pour traiter de questions relatives à la gestion territoriale de l’eau [3–6], les systèmes culture-élevage territoriaux [7], la gestion territoriale des PRO [1] et le développement des systèmes agro-écologiques [7-8] à l’échelle du territoire.

Les travaux de modélisation et évaluation conduits à l’échelle de la France et l’Europe s’appuieront sur une large gamme de méthodes de modélisation et viseront à poser les bases du déploiement de MAELIA au-delà de l’échelle territoriale en allant vers l’échelle nationale et de l‘UE.

Références

[1]         Misslin R, Clivot H, Levavasseur F, Villerd J, Soulié J-C, Houot S, et al. Integrated assessment and modeling of regional recycling of organic waste. Journal of Cleaner Production 2022;379:134725. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134725.

[2]         Bareha Y, Affes R, Moinard V, Buffet J, Girault R. A simple mass balance tool to predict carbon and nitrogen fluxes in anaerobic digestion systems. Waste Management 2021;135:47–59. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.08.020.

[3]    Martin E, Gascoin S, Grusson Y, Murgue C, Bardeau M, Anctil F, et al. On the Use of Hydrological Models and Satellite Data to Study the Water Budget of River Basins Affected by Human Activities: Examples from the Garonne Basin of France. Surv Geophys 2016;37:223–47. https://doi.org/10.1007/s10712-016-9366-2

[4]    Mazzega P, Therond O, Debril T, March H, Sibertin-Blanc C, Lardy R, et al. Critical multi-level governance issues of integrated modelling: An example of low-water management in the Adour-Garonne basin (France). Journal of Hydrology 2014;519:2515–26. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.09.043 .

[5]    Tribouillois H, Constantin J, Casal L, Villerd J, Therond O. Introducing and expanding cover crops at the watershed scale: Impact on water flows. Agriculture, Ecosystems & Environment 2022;337:108050. https://doi.org/10.1016/j.agee.2022.108050 .

[6]    Therond O, Gaudou B, Sibertin-Blanc C, Amblard F, Auda Y, Arcangeli J-P, et al. The MAELIA multi-agent platform for integrated assessment of low-water management issues. vol. 8235, Springer; 2014, p. 85–110.

[7]    Catarino R, Therond O, Berthomier J, Miara M, Mérot E, Misslin R, et al. Fostering local crop-livestock integration via legume exchanges using an innovative integrated assessment and modelling approach based on the MAELIA platform. Agricultural Systems 2021;189:103066. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2021.103066 .

[8]    Tribouillois H, Constantin J, Murgue C, Villerd J, Therond O. Integrated modeling of crop and water management at the watershed scale: Optimizing irrigation and modifying crop succession. European Journal of Agronomy 2022;140:126592. https://doi.org/10.1016/j.eja.2022.126592.