Évaluation environnementale des exploitations laitières par modélisation dynamique de leur fonctionnement et des flux de matière : développement et application du simulateur MELODIE

Environmental evaluation of diary farms by dynamic modelling of farm activities and nutrient flows development and application of the simulator MELODIE

• Auteur / Autrice : Xavier Chardon
• Direction : Philippe Faverdin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences animales
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Institut national agronomique Paris-Grignon (1971-2006)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes d'aide à la décision

Azote

Environnement

Élevage

Résumé

La consommation de produits animaux est en augmentation au niveau mondial, mais les impacts environnementaux de l’élevage sont décriés. La recherche est interpellée pour aider à concevoir des systèmes de production à la fois efficaces et plus respectueux de l’environnement. Dans ce contexte, le projet de modélisation MELODIE consiste à simuler sur le long terme et de façon dynamique les flux d’éléments dans les exploitations laitières, en intégrant les processus décisionnels des éleveurs. Les émissions de composés à risque pour l’environnement calculées par le modèle permettent d’évaluer ex ante et en multi-critères les pressions sur l’environnement, en relation avec la variabilité climatique. Au cours de cette thèse, nous avons construit la première version du simulateur à partir d’une analyse orientée objet générique et évolutive. Cette version, qui intègre la gestion du système et les flux de carbone et d’azote, est évolutive et permet d’envisager de nombreux développements (économie, travail,…). Le modèle est composé d’un système biotechnique et d’un système de pilotage en interaction. Le système biotechnique comprend un ensemble de sous-modèles pré-existants connectés de manière à simuler les flux sur l’exploitation et les émissions de composés à risque. Le système de pilotage, principale originalité de MELODIE, simule des décisions à deux horizons temporels pour gérer la résilience face aux aléas climatiques. Chaque année, un plan est généré en fonction de l’état du système. Ce plan est ensuite appliqué de façon flexible et modifié si besoin, grâce à un ensemble de décisions prises à un pas de temps quotidien. Une application du modèle est proposée, comparant différentes modalités du système d’alimentation pour une configuration d’exploitation donnée. Les résultats montrent que le lien entre excédent du bilan apparent de l’azote et lessivage de nitrates est valide sur le long terme, bien que la variabilité inter-annuelle soit forte et rende plus délicate, à court terme, l’interprétation du bilan apparent.