Chaire de professeur·e junior·e > Profil n°1 : « Approches intégrées de l’Observation spatiale du NEXUS eau – biomasse – énergie, pour l’aide à la décision institutionnelle régionale (ORioN) »

• Mots clés : Observation spatiale, réseau de capteurs intelligents sans fil, géomatique, aménagement du territoire, coopération, plateau des Guyanes.
• Titularisation prévue dans le corps des Directeurs de recherche de l’IRD à l’issue d’un contrat de 3 à 6 ans.
• Chaire ouverte à l’Unité de recherche ESPACE-DEV Observation spatiale – modèles & science impliquée (IRD, Université de Guyane), Cayenne, Guyane française.

Contexte et enjeux au Sud :

L’IRD s’est engagé à renforcer le partenariat avec les universités et à participer à l’émergence de grandes universités de recherche. Avec les chaires de professeurs juniors, la loi de programmation pour la recherche ouvre un dispositif permettant le renforcement de la politique de site de l’institut.

En Guyane, la plateforme d’imagerie Spatiale SEAS est une infrastructure de haut niveau constitutive d’un pôle d’expertises en observation de la Terre et en géomatique pour la région Guyane-Antilles-Amazonie. Différents programmes sont adossés à SEAS comme PROGYSAT (Projet de coopération Régionale d’Observation des GuYanes par SATellite) financé par un budget européen. PROGYSAT propose des projets de recherche et d’innovation autour de l’imagerie spatiale, au bénéfice du développement de la Guyane Française et de ses voisins du Plateau des Guyanes. Ce projet contribue fortement à la coopération régionale sur des thèmes variés comme la biodiversité des massifs forestiers, les mangroves, la santé/environnement transfrontalier, les ressources en eau, le développement urbain, la transition énergétique, les cartes d’occupation des sols, l’orpaillage.

L’IRD porte également des actions de formation et d’enseignement à distance en géomatique électronique embarquée, capteurs, à destination des partenaires du plateau des Guyanes, et du Nordeste du Brésil. Il participe à la sensibilisation du grand public et des scolaires à l’observation de la Terre, et de l’environnement et à son importance pour la connaissance des territoires. Projet de l’UMR Espace-Dev en partenariat étroit avec l’Université de Guyane et le CNES, PROGYSAT mobilise d’autres UMR (AMAP, GET, LEGOS). De même CARTEL mobilise l’UMR IMS et le LAAS entre autres.

SEAS et les projets qui y sont et seront adossés participent pleinement à la politique de site pilotée par l’Université de Guyane, en valorisant l’information satellite haute résolution au bénéfice du territoire et de ses voisins (Suriname, Guyana, Nordeste brésilien), les capteurs et les réseaux de capteurs autonomes in situ et en promouvant l’émergence d’une formation universitaire en Guyane qui créerait une expertise locale de haut niveau.

Projet scientifique :

Cette chaire a pour objectif de tirer parti de la dynamique de recherche, d’innovation et de renforcement des capacités autour de la station SEAS en développant des activités de recherche sur l’environnement et les ressources dans un cadre de transition énergétique et socio-écologique, et en renforçant les liens recherche-enseignement avec l’université de Guyane.

Ces enjeux sont partagés par le LMI NEXUS qui a pour chantier l’Afrique de l’ouest et dont Espace-Dev est partenaire. Une approche multi-sites renforcerait la pertinence de ce recrutement en Guyane.

Le projet porte sur l’étude des ressources eau – biomasse – solaire, de leurs interrelations et de leurs interactions avec le climat, avec comme finalité la planification d’une transition énergétique qui préserve une occupation des sols durable. Les enjeux concernent la recherche d’un équilibre viable entre les différents usages de ces ressources dans un horizon à court et moyen termes (20 ans). Cela implique la cartographie de ces ressources, un suivi spatio-temporel de leur dynamique, et la construction de scénarios de leurs usages (via la modélisation des systèmes complexes). Le projet s’inscrit dans la mise en œuvre d’un cycle de vie de la donnée vers la connaissance et l’aide à la décision.

Le suivi de ces ressources se fera via le développement et la mise en œuvre de nouveaux réseaux de capteurs in situ et sans fil en appui et complémentarité de la plateforme SEAS, et s’intégrera aux démarches existantes tant à l’université que dans la collectivité territoriale de Guyane. Les données de suivi permettront de construire des scénarios d’aide à la décision, reposant sur la modélisation de systèmes complexes et destinés aux institutions concernées.

La personne recrutée aura une expertise dans les réseaux des capteurs sans fil (WSN), l’Internet des Objets (IoT), les communications mobiles. Ainsi, dans un environnement amazonien, des travaux de recherche dans le développement d’architecture de systèmes IoT sans fil intrinsèquement autonomes pour la détection biochimique (diverses molécules dans l’eau, l’air et le sol) mais aussi la mesures de divers paramètres physiques (météorologiques, hydrologiques, etc…) permettront l’accès aux données terrains en compléments des données issues de la plateforme SEAS. L’aspect innovant de ce projet est dans l’intégration de données hétérogènes et une approche systémique vers une aide à la décision dédiée aux institutions régionales. Bien de diverses approches existent pour la cartographie solaire, en biomasse et hydrologie, il n’existe pas d’approche intégrant les enjeux parfois conflictuels de planification énergétique du territoire en lien avec les changements globaux qui s’opèrent et la gestion et aménagement du territoire.

En plus d’une activité assurant la publication d’articles dans des revues à comité de lecture et la communication dans des manifestations scientifiques, la personne recrutée devra être à même de monter et coordonner des projets internationaux et régionaux d’envergure, de développer des réseaux de recherche et de collaborer avec d’autres chercheurs et chercheuses de l’unité.

Le recrutement sera sur le site guyanais du laboratoire, et impliquera aussi des missions sur des sites partenaires et régionaux, ainsi qu’en métropole.

Projet d’enseignement :

La personne recrutée renforcera les formations en Bachelor Universitaire de Technologie (BUT) de l’IUT de Kourou et de master de l’université de Guyane sur les télécommunications et l’électronique embarquée avec une expertise recherche en réseaux de communication sans fil, architecture de systèmes IoT autonomes, l’optimisation de topologie de réseau, l’optimisation de l’ordonnancement d’accès réseau, et l’analyse des performances énergétiques de systèmes IoT. Elle organisera sa charge d’enseignement en veillant à donner une place significative aux étudiants du plateau des Guyanes, et fera la promotion de ces enseignements au travers du réseau de l’IRD, de ses contacts au Sud et d’actions de formation au Sud pour la préparation au Master et à la Thèse de Doctorat. Elle assurera l’encadrement d’étudiants en Master au laboratoire, et le co-encadrement puis l’encadrement d’étudiant en thèse après obtention de l’HDR, en privilégiant l’accueil d’étudiants des pays du Sud et les cotutelles.

Montant du financement associé

Le lauréat ou la lauréate de la chaire se verra attribuer (1) par l’ANR un financement de 200 k€ (dont au minimum 120 k€ de masse salariale -doctorants, post doc, contractuel IT- le solde étant réservé pour le fonctionnement du projet), (2) par l’IRD le financement d’un contrat doctoral ou d’un post-doctorat d’une durée de deux ans et 30 k€ pour une mission longue durée (environ 6 mois).