Thèse quels Leviers pour Favoriser la Protection Durable des Cultures dans un Paysage Agricole une Approche d'Épidémiologie Mathématique avec Information H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Côte d'Azur École doctorale : STIC - Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication Laboratoire de recherche : Modélisation et commande de systèmes biologiques et écologiques Direction de la thèse : Frédéric GROGNARD ORCID 000000030805775X Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-03T23:59:59 Les ravageurs et pathogènes des cultures causent des pertes de rendement considérables et menacent la sécurité alimentaire. Leur contrôle est donc un enjeu majeur, notamment au Cameroun, où l'agriculture est un secteur important en termes de revenus et d'emploi et principalement composé de petits exploitants. Dans ce contexte, la thèse considérera des ravageurs majeurs du maïs, tels le lépidoptère invasif Spodoptera frugiperda ou le lépidoptère endémique Busseola fusca, dans un paysage agricole. La méthode de lutte dominante contre ces nuisibles est l'application d'un pesticide chimique à fort impact sur l'environnement et la santé, et dont l'efficacité n'est pas durable. Des méthodes alternatives existent mais elles sont souvent plus coûteuses: pratiques culturales, biopesticides (Bt), lutte biologique... Ces méthodes plus vertueuses ne peuvent exister que si elles sont effectivement adoptées par des agriculteurs. Les décisions de ceux-ci se fondent non seulement sur des critères économiques mais aussi sur les informations dont ils disposent: connaissances sur les différentes méthodes de lutte et leurs impacts, pratiques de leurs voisins... Ainsi, différents leviers peuvent influencer leur prise de décision : incitations ou pénalités financières, mais aussi campagnes d'information...

Dans ce contexte, l'objectif de la thèse sera de déterminer quelles sont les stratégies efficaces permettant de limiter l'usage de pesticides chimiques, en jouant sur les différents leviers disponibles, par une approche de modélisation du paysage agricole. Celui-ci sera décrit par un modèle de métapopulation en équations différentielles ordinaires, où les dynamiques des plantes cultivées et des ravageurs sont représentées sur chaque parcelle, ainsi que le déplacement des ravageurs entre les parcelles [1]. En outre il intégrera les contraintes économiques des agriculteurs [2]. Les prises de décisions se feront à deux niveaux :
* au niveau de l'agriculteur : comment, en fonction des informations dont il dispose va-t-il répartir son investissement entre les diverses méthodes (pratiques culturales, pesticides ou biopesticides, lutte biologique...) ? Il s'agira d'intégrer explicitement l'information (imparfaite) et les incitations dans la boucle de décision, qu'elles proviennent d'un « régulateur », ou d'échanges entre agriculteurs voisins [3]. La réponse à cette question pourra faire appel à la théorie de la commande optimale ou/et l'optimisation multi-critère.
* au niveau du « régulateur » type conseil agricole ou état : comment déterminer les leviers à activer pour pousser les agriculteurs à utiliser des méthodes de protection des cultures ? Pour cela, la thèse s'inspirera des résultats existant en épidémiologie humaine concernant l'incitation à l'adoption par les individus de la vaccination ou de stratégies non pharmaceutiques [4].

Les ravageurs et pathogènes des cultures causent des pertes de rendement considérables et menacent la sécurité alimentaire. Leur contrôle est donc un enjeu majeur, notamment au Cameroun, où l'agriculture est un secteur important en termes de revenus et d'emploi. Par ailleurs, pour limiter les effets délétères des pesticides chimiques sur l'environnement et la santé, des alternatives plus respectueuses doivent être préférées. Ces méthodes ne peuvent exister que si elles sont effectivement adoptées par des agriculteurs. Les décisions de ceux-ci se fondent non seulement sur des critères économiques mais aussi sur les informations dont ils disposent.

La thèse s'effectuera à l'intersection des problématiques de protection des cultures et de l'épidémiologie comportementale. Cette dernière a principalement été développée dans le cadre de la santé humaine pour comprendre comment le comportement humain (adoption de la vaccination, mesures non pharmaceutiques) peut interagir avec la propagation des maladies infectieuses. L'application de l'épidémiologie comportementale à la protection des cultures est une discipline en cours de développement [4]. La thèse fera appel aux méthodes d'analyse des systèmes dynamiques et de la théorie du contrôle, avec potentiellement de la commande optimale et de l'optimisation multi-critère.

Ingénieur ou titulaire d'un Master 2 en Mathématiques appliquées, Automatique, Théorie du Contrôle ou Systèmes dynamiques, avec un fort intérêt pour la biologie et l'écologie.