Le projet MicrObEs concerne les agro-ecosystems tropicaux. Il étudie les services écosystèmiques des sols et tout particulièrement la fonction de décomposition de la matière organique (CO2), les émissions de N2O. Il cible tous les acteurs biologiques de ces fonctions en caractérisant l’assemblage de ses différentes composantes avec un effort très important porté à la composante microbienne en développant une approche polyphasique (abondance, activité, diversité génétique et fonctionnelle).
Le projet pose la question de l’impact des changements de la diversité microbienne sur les services écosystèmiques des sols. Il explore la possibilité de manipuler ces services par les ressources organiques. Pour aborder ces points, le projet ambitionne de mettre en réseau :
- Partenaires institutionnels du Nord [francais (3 équipes), européen (1 équipe)] et du Sud (4 équipes Nationales, 1 centre international du CGIAR), pour une contribution totale de 100 mois ETP/ an.
- Observatoires de moyennes et longues durées situées en zone tropicale (Afrique sahélienne d’altitude et de forêts humides), pour lesquels des données biologiques sont quasiment inexistantes,
- Nouveaux observatoires expérimentaux mis en place par le projet dans des contextes pédo-climatiques contrastés,
- Des disciplines d’écologie du sol, de pédologie, d’agronomie et de sciences sociales
- Des compétences en écologie moléculaire, modélisation des systèmes complexes
Ce projet permettra :
- d’améliorer les connaissances scientifiques ouvrant la voie pour une manipulation des services écosystèmiques des sols
- de développer un modèle dédié à la simulation des assemblages biologiques et leur effet sur les fonctions du sol
- de mesurer la viabilité sociale et économique des modalités de manipulation des services des sols.
Nos choix
Dans le cadre de ce travail, nous avons fait le choix d’utiliser une approche :
- agent où chaque agent décrit un vers de terre et l’environnement représente une portion de sol.
- fractale pour représenter simplement la complexité du sol. Ce dernier est décrit par un canevas de factal qui est reproduit à chaque niveau d’échelle.
Premiers résultats de nos travaux
A l’issu de ce premier travail, nous avons implémenté un premier simulateur multi-agent. Ce dernier permet la génération de canevas de fractal dont un exemple est proposé ci dessous.
Affichage en trois dimensions (Pour un affichage en trois dimensions, il est nécesaire de disposer d’un plugin vrml)
L’environnement du système multi-agents se construit au fil de l’évolution des vers simulés : seul les endroits où se déplacent les vers sont développés. La construction de l’environnement s’effectue en fonction du canevas de PSF.
La figure ci-dessous correspond à l’état de l’environnement (à une certaine échelle) après le déplacement d’un ver de terre. Nous pouvons constater que l’environnement est composé d’une multitude de cubes présentant une couleur différente.
| Couleur | Commentaire |
| Bleu | grain de sable |
| Jaune | pore |
| gris | fractal d’echelle inférieure |
Affichage en trois dimensions (Pour un affichage en trois dimensions, il est nécesaire de disposer d’un plugin vrml)
Dans la figure ci dessus nous pouvons remarquer différents niveaux de gris. Cette variation est représentative de la quantité de matière organique restante. Plus la couleur est foncée moins le sous fractal contient de la matière organique. Cette dernière a été mangée lors du passage du ver.
Simulation :
