Modélisation et simulation des cycles biogéochimiques dans les lacs

Par Celine Casenave, directrice de recherche dans l’UMR MISTEA à Montpellier depuis 2011. Automaticienne et mathématicienne appliquée de formation, elle mène des travaux de recherche en modélisation, identification et commande des systèmes dynamiques non-linéaires déterministes. Ses principaux domaines d’application sont la commande de la fermentation alcoolique du vin, la modélisation et l’optimisation des agro-écosystèmes et la simulation des écosystèmes lacustres.

Résumé

Les lacs et réservoirs jouent un rôle crucial dans le cycle de l’eau, la biodiversité et fournissent d’importants services écosystémiques (approvisionnement en eau potable, énergie hydroélectrique, irrigation, atténuation des inondations, activités récréatives). Comme beaucoup d’écosystèmes, ils sont fortement impactés par les changements environnementaux d’origine anthropique. Aujourd’hui, plus de la moitié des lacs et rivières d’eau douce dans le monde sont pollués. La température des lacs évolue également rapidement en réponse au réchauffement climatique, ce qui fait des lacs des “sentinelles” du changement climatique. L’effet sur les cycles biogéochimiques est également important, comme en témoigne l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des efflorescences cyanobactériennes.
Dans ce contexte, le développement de modèles mathématiques permettant de prévoir l’évolution de la qualité des plans d’eau en réponse aux forçages environnementaux et anthropiques est essentiel pour orienter les gestionnaires et les décideurs.
Ce séminaire présentera différents travaux interdisciplinaires sur la modélisation et la simulation de la dynamique des cycles biogéochimiques dans les lacs, avec une attention particulière portée aux proliférations cyanobactériennes.

Modelling and simulation of the biogeochemical cycles in lakes 

Lakes and reservoirs play a crucial role in the water cycle and biodiversity, and provide important ecosystem services (drinking water supply, hydroelectric power, irrigation, flood mitigation, recreational activities). Like many ecosystems, they are heavily impacted by anthropogenic environmental changes. Today, it is estimated that more than half of the world’s freshwater lakes and rivers are polluted. Lake temperatures are also changing rapidly in response to global warming, making lakes “sentinels” of climate change. The effect on biogeochemical cycles is also significant, as evidenced by the increased frequency and intensity of cyanobacterial blooms.
In this context, the development of mathematical models that can predict changes in water quality in response to environmental and anthropogenic changes is essential to guide managers and decision-makers.
This seminar will present various interdisciplinary works contributing to the modeling and simulation of biogeochemical cycles in lakes, with a particular focus on cyanobacterial blooms.

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