Pierre Todoroff a soutenu son Habilitation à Diriger des Recherches mardi 23 juin 2020 à l'Université de La Réunion

Cet exposé présente une synthèse de 25 années de recherche dans le domaine du traitement de signal électromagnétique appliqué à des questions agronomiques. Ces travaux ont été consacrés à la caractérisation des cultures et de leur environnement biophysique, de l’échelle du site de mesure à l’échelle du paysage. C’est ainsi que sont développés dans un premier temps des méthodologies d’estimation des variables et paramètres clés du sol dans la croissance de la plante : teneur en eau, conductivité hydraulique. Ces méthodologies font appel à des principes physiques telles que la réflectométrie dans le domaine temporel ou l’infiltrométrie, et produisent des mesures très localisées.

La télédétection satellitaire optique et radar est introduite à la fois comme un outil pour multiplier les mesures et comme un moyen de changement d’échelle afin d'expliquer l’hétérogénéité de la croissance des plantes, de l'échelle intra-parcellaire à l'échelle du paysage . Des méthodologies d’estimation de la biomasse de canne à sucre sont développés ou adaptées au contexte tropical (agriculture familiale cultivant des parcelles de petite taille, couverts hétérogènes, ennuagement). Elles ont permis de caractériser, diagnostiquer l’état de croissance des cultures et prévoir le rendement.

Sont également présentés des travaux portant sur le cycle du carbone dans le sol, plus particulièrement la séquestration du carbone dans les sols volcaniques comme levier d’atténuation du changement climatique. Cette thématique est abordée sous l’angle de l’agronomie du paysage et fait appel à la fois à des méthodologies de mesure physiques locales (spectrométrie infrarouge), des méthodes d’analyse spatiale et des techniques de fouille de données. Ces travaux ont ainsi permis de cartographier les stocks de carbone du sol et d’évaluer l’impact des changements d’usage des terres agricoles dans un territoire hétérogène sur le bilan des gaz à effet de serre, grâce à un calculateur de bilan carbone, à échelle du paysage.

Les perspectives de recherche présentées dessinent une synthèse des approches explorées et appellent à continuer à cultiver l’interdisciplinarité entre sciences physiques, mathématiques appliquées, science du sol, écophysiologie, et agronomie. Elles reposent sur l’articulation des outils que j’ai contribué à mettre en place (chaines de traitement, méthodologies de mesures, modèles, outil d’aide à la décision), avec des méthodes de traitement de l’information (fouille de données, analyse spatiale), et des bases de données, grâce à un système d’information spatialisée, voie privilégiée pour répondre à des questions de recherche en agronomie du territoire. Ce projet explorera ainsi les nouvelles technologies de l’information spatiale (big data, nouveaux capteurs, etc…) pour 1) proposer des solutions d’agriculture numérique adaptées aux agricultures du Sud et 2) contribuer à améliorer les connaissances sur le bilan carbone et de GES de ces territoires.

Composition du jury

Monsieur Gilles LAJOIE, Professeur, Université de La Réunion (rapporteur)
Madame Agnes BEGUE, Chercheur, H.D.R., CIRAD Montpellier (rapporteure)
Monsieur Guerric LE MAIRE, Chercheur, H.D.R., CIRAD Montpellier (rapporteur)
Monsieur Michel BENNE, Professeur, Université de La Réunion
Monsieur Samuel CORGNE, Professeur, Université de Rennes 2
Monsieur Alain ALBRECHT, Directeur de Recherches, IRD La Réunion