Projet SACADEAU / Octobre 2002 / Marie-Odile Cordier 1 Projet SACADEAU Sujet : Développement d’un outil d’aide à la gestion d’un bassin versant : apprentissage des relations entre pratiques agricoles et qualité de l’eau par simulation d’un modèle qualitatif Cadre : Action transversale « Aide à la décision » : « Comment articuler connaissances et actions en agriculture, agroalimentaire et dans l’espace rural » Système d’Acquisition de Connaissances pour l’Aide à la Décision sur la qualité de l’EAU

2 Partenaires Projet DREAM / IRISA Rennes  Marie-Odile Cordier, Véronique Masson Équipe SOL-EAU / UMR SAS / INRA Rennes  Pierre Aurousseau, Chantal Gascuel, Florent Tortrat Unité BIA / INRA Toulouse  Fred Garcia Unité LASB / INRA Montpellier  Brigitte Chanomordic Chambre d’agriculture (Morbihan + Ille et Vilaine)  Michel Falchier, D Heddadj, Laurence Le Bouille SRPV / CORPEP Rennes  Florence Laubier

3 Objectifs du projet Aider le gestionnaire du bassin versant  En l’aidant dans sa tâche de surveillance de la qualité de l’eau à l’exutoire  En lui permettant de simuler facilement des « scénarios typiques » En entrée : type de climat, type de pratiques agricoles … En sortie : évolution de la qualité de l’eau à l’exutoire  En l’aidant dans son rôle de conseil Mieux comprendre les liens entre climats/pratiques et qualité des eaux Exhiber des règles qualitatives de conseil sur les pratiques agricoles Idée de base : Faire coopérer un modèle biophysique et un modèle décisionnel

4 Coopération modèle biophysique et modèle décisionnel

5 Le modèle biophysique S’appuyant sur :  Les travaux de Y. Le Bissonnais et V. Lecomte (STREAM) et la maquette de T. Courgeon et al. concernant un modèle qualitatif de propagation des pesticides à l’échelle de la parcelle  Les enquêtes et les données collectées sur le bassin d’expérimentation (Fremeur)  Le travail de thèse de Fl. Tortrat : Passer du niveau parcelle au niveau BV (arbre de drainage et d’un graphe de parcelles) Exposés (F; Tortrat et C. Gascuel ) Modélisation du transfert de polluants  à l’échelle du bassin versant  au pas de temps de l’événement pluvieux,  permettant des simulations de # types de scénarios,  fournissant des chroniques temporelles,  au « bon » niveau de complexité,  facilement renseignable.

6 Le modèle décisionnel Objectif:  Faire le lien entre les variables du modèle biophysique et les pratiques agricoles Identifier des scénarios représentatifs des classes de situations intéressantes (définir le langage adéquat) Extraction automatique de relations entre climats, pratiques, localisation spatiale, date des applications et variables liées à la qualité des eaux (apprentissage, PLI) Exposé (F. Garcia) Exposé (V; Masson) S’appuyant sur  Les travaux autour des modèles décisionnels : voir Moderato pour l’irrigation du maïs (Bergez et al. 2001) le projet ADEAUMIS (Leenhart, Lemaire2002)  La notion de parcelles à risque : Aurousseau et al. + CORPEN)

7 Hypothèses de travail Bassin versant de taille moyenne (voir BEP)  taille moyenne : 10-50km2 40 à 200 exploitations  maïs (itinéraires de désherbage du maïs)  pesticides (atrazine car données existantes mais…) Bassin d’expérimentation :  Bassin du Fremeur (Morbihan)

8 Planning :  Développement du modèle biophysique : FT + CG, PA,MOC  Établissement des scénarios : Tous Langage de scénarios Co-construction avec les utilisateurs du projet  Spécification du modèle décisionnel : FG  Étude biblio et premières expérimentations pour l’apprentissage de règles de décision : VM

9 Planning (suite) :  Expérimentation et validation du modèle biophysique : FT + CG, PA et MOC  Identification des paramètres biophysiques clés par apprentissage automatique : VM  Construction de scénarios significatifs : CG + VM + FG + utilisateurs  Début de mise en œuvre du modèle décisionnel

10 Planning (suite) :  Expérimentation et validation des simulations des scénarios élaborés : FT + CG, PA, MOC  Implémentation du modèle décisionnel, expérimentations et validations : Tous  Évaluation des résultats de l’apprentissage et comparaison avec d’autres méthodes de type apprentissage numérique :

11 Budget Total : E soit E par an Répartition par labos  : INRA Rennes : 1050 (vacations) (missions) (vacations CA) INRA Toulouse : 1050 (vacations) (missions) IRISA : 1050 (vacations) (missions)  : idem ???

12 Rapport d’évaluation À lire mais les points critiqués sont : « le modèle décisionnel … n’inclut pas en tant que tels les processus de décision des « gestionnaires » ni ceux des agriculteurs … Il ne s’agit donc pas d’un modèle décisionnel mais d’un modèle permettant de réaliser des simulations intéressant les institutions impliquées dans la gestion des bassins versants » « Tel qu’envisagé le « gestionnaire de BV s’apparente à une fiction plutôt qu’à une réalité. Le projet gagnera à considérer que la gestion du bassin résulte en fait de l’interaction de différentes institutions (Agence de l’Eau, services départementaux, collectivités territoriales) et à préciser la nature des problèmes décisionnels auxquels ils sont confrontés. Ces différentes instituions devraient être intégrées au projet en tant que partenaires. »

13 Rapport d’évaluation (suite) « La restriction du problème de la qualité de l’eau à celui de la teneur en pesticides à l’exutoire, lui-même considérée comme dépendant exclusivement de la culture du maïs, apporte une simplification importante au problème … Il convient de mieux assurer la pertinence d’un telle simplification, notamment au regard des autres cultures présentes dans le BV, ainsi que de l’existence éventuelle de pratiques de traitement à finalité non agricole dans le BV. ……. Il faudrait s’assurer que i) les molécules de pesticides utilisées comme « traçeur » sont bien exclusivement utilisées sur les surfaces de maïs, ii) et les effets cumulatifs ou retardés (tps de résidence dans le sol et les matières organiques) sur les autres cultures de la rotation en soient pas trop importants. »

14 Prochaines réunions ? 22 et 23 octobre : séminaire à Paris avec les responsables des sept projets retenus (2 par projet) avec exposé de 20mn + discussion sur l’interaction et animation à établir entre les projets Autres dates ?