Modélisation et analyse mathématique de la vulnérabilité de la forêt boréale face au changement climatique : une approche hybride – TOUNDRA

Dans le projet de recherche TOUNDRA, je propose d'étudier la dynamique de la forêt boréale en réponse au changement climatique, avec une approche interdisciplinaire qui associe les mathématiques appliquées, l'informatique et l'écologie forestière.
Les questions que je propose d'étudier sont les suivantes.
Comment et dans quelle mesure le déplacement de l'habitat naturel dû au réchauffement climatique affecte-t-il la dynamique de la forêt boréale ?
La forêt tempérée va-t-elle envahir la forêt boréale ?
Comment l'écotone forêt-toundra réagira-t-il aux perturbations climatiques ?
L'augmentation des événements extrêmes tels que les incendies de forêt modifiera-t-elle, retardera-t-elle ou compromettra-t-elle les transitions de ces écosystèmes ?
Pour étudier ces questions, mon projet de recherche s'articule autour de trois objectifs.
Dans le premier objectif, je propose de construire un modèle hybride adapté au cas de la forêt boréale. Le modèle hybride
décrira la dynamique continue de l'écosystème biologique perturbé par des événements extrêmes.
Mais il sera nécessaire et non trivial d'intégrer les effets de la saisonnalité, de l'hétérogénéité de la ressource en eau due aux sécheresses récurrentes, et du déplacement de l'habitat de la forêt.
La validation du modèle hybride est le deuxième objectif du projet. Les trajectoires du modèle seront analysées afin de prouver qu'elles reproduisent fidèlement les dynamiques observées.
Après le processus de validation, le troisième objectif sera d'utiliser le modèle pour simuler et expérimenter plusieurs scénarios de pertinence écologique.