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Offre de stage de Master 2 (6 mois)
« Modélisation multi-agents des phénomènes de crues sur l’île de Chalonnes-sur-Loire (49) »

Contexte :
Dans le contexte actuel du changement climatique, le rapport du GIEC régional des Pays de la Loire souligne que la région se trouve « profondément exposée au risque d’inondation ». La crue de 1995 dans le bassin de la Maine en est un exemple marquant, évènement devenu crue de référence pour l'aménagement d'Angers et de son agglomération, qui aurait coûté selon les assureurs plus de 650 millions d’euros.
L’île fluviale de Chalonnes, 20 km à l’aval d’Angers, est un exemple marquant de territoire exposé aux inondations. Territoire rural, mais habité par environ 300 personnes, ce qui est rare dans le paysage des îles fluviales, elle est entièrement située en zone inondable, et certaines portions sont régulièrement submergées lors des périodes de crues. Pour préserver les espaces agricoles et les formes d’habitat dispersées présentes sur ces terres, des levées et digues submersibles ont été dressées, et des canaux ont été aménagés pour optimiser la circulation et l’évacuation de l’eau. Ces dispositifs, bien maîtrisés jusqu’alors, semblent évoluer sans qu’il soit possible d’en déterminer les conséquences, sous l’effet potentiel de trois principaux facteurs : (1) la récente prise en charge de la compétence “gestion des digues” par la communauté de communes (GEMAPI), l’arrivée de nouveaux habitants peu ancrés dans la culture du risque (mobilité post-confinement) et l’incertitude hydrologique liée au changement climatique.
Dans ce contexte, l’association des Boutons de Saules, représentant les habitants de l’île de Chalonnes, et la Commune de Chalonnes-sur-Loire travaillent depuis plusieurs mois en étroite collaboration avec l’Université d’Angers pour intégrer ces facteurs de changement au Plan Communal de Sauvegarde et à leur organisation et pratique du quotidien, et ainsi développer des solutions d’adaptation prenant en compte l’évolution de l’environnement et de sa gouvernance.

Approche méthodologique :
Le projet GIPCII (Garder l’Identité, le Patrimoine et la Culture de l’Inondation sur l’île de Chalonnes), débuté en 2023, vise notamment à mettre en place une modélisation spatiale des crues de la Loire sur le territoire insulaire. Cette modélisation des écoulements des volumes d’eau issus du bassin versant de la Loire et du Layon permettra d’appréhender la manière dont la crue se propage sur l’île en situation de hautes eaux. Elle aidera ensuite à préparer les populations à la survenue d’une inondation et à déployer des scénarios en situation de crise pour ajuster les comportements à cet aléa. Les Systèmes Multi-Agents (SMA) permettent une modélisation spatialisée et donnent ainsi une vision des écoulements globaux. Ils offrent également des outils efficaces pour l’aide à la prise de décision environnementale. Selon les différents scénarios de crue retenus, des propositions d’aménagement des berges, ainsi qu’une réflexion sur l’organisation interne de l’île pourraient ainsi être envisagées. La modélisation à base d'agents peut donc être utilisée pour intégrer les simulations d’écoulements dans les décisions relatives à la gestion durable des bassins versants, sur la base de la connaissance des données spatialisées.

Objectifs :
L’objectif principal est de développer un système multi-agent simulant les hauteurs d’eau écoulées par la Loire et déversées sur l’île de Chalonnes lors de crues. La modélisation simulera différentes ruptures de levées ou de digues localisées sur les points les plus vulnérables, et proposera différents scénarios prospectifs d’évolution de la morphologie, de l’occupation des sols et de couvert végétal de l’île.

Missions :
-    Bibliographie sur l’utilisation de systèmes multi-agents (SMA) pour développer des simulations d’inondations fluviales
-    Collecte des couches SIG nécessaires au modèle
-    Codage du modèle
-    Test des simulations avec variation des paramètres d’occupation des sols et de couvert végétal ; ainsi qu’avec proposition de scénarios de brèches sur les levées et digues présentes dans l’île
-    Communication avec les partenaires du projet et habitants du territoire étudié

Compétences requises :
-    NETLOGO, GAMA ou tout autre logiciel de modélisation basé sur des agents
-    Gestion d'une base de données SIG (couches vectorielles et matricielles)
-    Des connaissances théoriques en écologie et/ou en hydrologie continentale seront appréciées.

Informations complémentaires :
Le stage, de 6 mois maximum, est à réaliser entre février et août 2025.
Stage réalisé au Laboratoire de Planétologie et de Géosciences (LPG), en collaboration avec le laboratoire Espace et Sociétés (ESO) de l’Université d’Angers.
Gratification de stage : ~600 euros/mois
Cette étude est une contribution au projet GIPCII impliquant l’Université d’Angers et l’Association des Boutons de Saules. Le candidat sélectionné fera partie d'une équipe de chercheurs et de membres de l’association impliqués dans le projet, pour réaliser un travail interdisciplinaire. Des études de terrain et des échanges avec les membres de l’association et les habitants de l’île sont à considérer.

Références bibliographiques :
Rakotoarisoa M.M., 2017. Les risques hydrologiques dans les bassins versants sous contrôle anthropique : modélisation de l'aléa, de la vulnérabilité et des conséquences sur les sociétés : cas de la région Sud-ouest de Madagascar. Thèse de Géographie Université d'Angers - Université de Tuléar, 515p. https://theses.hal.science/tel-02066645
Le Lay Y-F et Comby E., 2012. Habiter les îles fluviales, Géographie et cultures, [en ligne] DOI : https://doi.org/10.4000/gc.2523
Nabet F., Grivel S. et Gautier E., 2016. Le rôle des aménagements sur la réponse topo-sédimentaire d’un cours d’eau à différents événements hydrologiques, la Loire moyenne, Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol.22 - n° 2, p. 211-225. https://doi.org/10.4000/geomorphologie.11398

Contacts :
Renseignements et candidatures :
-    Grégoire Maillet : gregoire.maillet@texte-a-enlever.univ-angers.fr
-    Aurélie Davranche : aurelie.davranche@texte-a-enlever.univ-angers.fr
-    Cyril Fleurant : cyril.fleurant@texte-a-enlever.univ-angers.fr
-    Pierre Pouzet : pierre.pouzet@texte-a-enlever.univ-angers.fr

Pour postuler, merci d’envoyer un CV et une lettre de motivation avant le 31/01/2025. Le recrutement sera effectué au fil de l’eau et le stagiaire potentiellement recruté avant la date de clôture des candidatures.