SARRA-H Modèle de culture______________figfigfig______________Cirad, UMR TETIS, C.Baron , 2013_fig
Système d'Analyse Régionale des Risques Agroclimatologiques Version H (SARRA-H)
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fig SARRA-H un modèle de culture simple et robuste.

    Un modèle est une représentation partielle du fonctionnement d’un système : objet d’étude. 
    Le modèle ne représente donc que les processus et variables considérés pertinents et généralisables.
    Le problème de la pertinence des choix est lié aux objectifs du modélisateur, et la généricité des
    phénomènes privilégiés est fonction du domaine d’extrapolation visé. 
    Ce modèle a été conçu comme une boîte à outils, permettant d’assembler différents modules en faisant
    appel à une bibliothèque évolutive de formalismes (objets). Malgré cette souplesse et la pluri-
    fonctionnalité, nous restons dans le domaine des modèles classiques des cultures :
    un pas de temps journalier, à l’échelle d’une parcelle, la culture colonise l’espace du sol et aérien,
    accède aux ressources disponibles et fabrique de la biomasse.

fig

Diagramme de séquence journalière des processus simulés

Le modèle SARRA-H (version H) est une version plus détaillée de SARRA qui est un bilan hydrique dynamique simple utilisé pour estimer l’impact d’un scénario climatique sur une culture annuelle. Pour l'ancienne version SARRA, la plante n’est qu’un conduit couplant une demande atmosphérique (puits) avec une réserve hydrique ‘utile’ dans le sol (source) – un conduit à résistance variable, fonction de la contrainte physique (stress). SARRA suppose que la performance d’une culture est une fonction simple des freins hydriques cumulés au cours d’un cycle végétal. Ce principe simple et élégant a fait preuve d’une robustesse remarquable au travers des échelles spatiales (de la parcelle à la région), manifeste dans de multiples applications : i) le système d'alerte précoce de sécurité alimentaire de l’Agrhymet pour les pays du CILSS (Sahel), ii) les zonages, iii) l'analyses des risques climatiques locaux,iV) l'estimation des besoins en eau… Sa validité dépend néanmoins de la présence d’une forte limitation hydrique et/ou d’une forte variabilité spatiale ou temporelle de cette limitation. Autrement dit, SARRA est entièrement basé sur une réduction des croissances, mais pas sur la simulation d’un rendement potentiel.

SARRA-H est un modèle déterministe et relativement simple (par rapport à CERES, APSIM, STICS…), mais simulant plus de processus que AQUACROP (référence proposée par la FAO). C'est un modèle, intégré dans un environnement souple, gérant une librairie de formalismes ainsi qu'une base de données. Ce modèle reproduit des processus à l’échelle de la parcelle permettant des analyses à l'échelle régionale. Enfin, c'est un modèle qui peut servir comme support de base avec d'autres thématiques scientifiques par le biais de modules complémentaires ou d'interfaces avec d'autres modèles (météorologiques, socio-économiques…). Cet esprit évolutif et cette ouverture, explicitement voulue par les auteurs, reconnaît le fait que toute nouvelle application d’un modèle pour la recherche scientifique nécessite une adaptation plus ou moins importante de l’outil. SARRA-H est intégré dans une plateforme offrant de nombreux outils et interfaces : importation de données, exportations de données (scénarios de simulations, séries climatiques, et résultats sous différentes formes (agrégation…), représentations graphiques, analyse de sensibilité… Une base de données permet d’optimiser la gestion des données et des résultats. Enfin la structure modulaire de cet environnement permet aussi une gestion externe du moteur de calcul (simulateur) indépendamment de cet environnement. L’ensemble de ces fonctionnalités étant décrites dans un manuel d’utilisation.

Dans une même boucle journalière le modèle simule trois grands processus :

figLe bilan hydrique : il estime l'évapotranspiration et l'indice de stress hydrique; le sol est constitué de trois réservoirs : superficiel, profond et un réservoir racinaire dynamique;

figLe bilan carboné : il est basé sur le concept de la grande feuille, il transforme l’énergie solaire en sucre sous contrainte de stress hydrique, puis le répartit dans les biomasses;

figLa phénologie : elle gère l’évolution des stades phénologiques (émergence, stade végétatif, floraison, maturation) et les processus associés (germination, mortalité juvénile, modalités de répartition des biomasses...).

ico Gestion de multiple scénarios de simulations (interface ou lancement automatique)

figScénarios de simulation

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