Evaluation environnementale de scénarios de gestion collective des effluents dans un territoire – INRA


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Stage OT-16502
35590 Saint-Gilles
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L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 268 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.
Vous serez accueilli(e) au sein de l’UMR PEGASE à Saint-Gilles (35). L’UMR PEGASE (120 agents permanents dont 45 chercheurs et 14 enseignants-chercheurs de l’Institut Agro) mène ses recherches sur la biologie animale et les systèmes d’élevage dans le but ultime d’améliorer la durabilité et la compétitivité de l’élevage.
La gestion des effluents d’élevage est au cœur de la connexion entre productions animales et végétales au niveau du territoire. Elle assure le retour au sol et donc le recyclage des éléments (azote, phosphore…) qui ont été extraits du sol pour l’alimentation des animaux. L’équilibre entre extraction et retour au sol des éléments est un des leviers forts de la durabilité des élevages. Dans les zones de forte densité animale, la régulation des équilibres par la gestion des déjections nécessite souvent de dépasser le cadre de l’exploitation agricole avec des épandages chez les tiers, des abattements d’azote par un processus de traitement, séparation de phases et exportation de co-produits. Ces options techniques engendrent un découplage des cycles de l’azote, du carbone (du phosphore et du potassium) dans des exploitations et/ou sur des territoires différents, à l’origine d’impacts environnementaux. Une solution est donc de reconnecter à l’échelle des territoires les productions animales et végétales dans une logique d’économie circulaire, afin de boucler les cycles (écologie industrielle) et réduire ainsi globalement les impacts environnementaux. Les bénéfices attendus portent notamment sur la qualité de l’eau et la production d’énergie renouvelable.
Le projet « GESTE » (GEStion Territorialisée des Effluents d’élevage – Elaboration d’outils pour en faciliter l’émergence et la mise en œuvre sur le terrain) a pour ambition de construire un modèle de simulation d’options de gestion collective des effluents qui réalise l’évaluation de la durabilité de ces options à l’échelle territoriale. Ce projet axé R&D et financé par l’ADEME (2020 – 2023) est porté par l’Ifip, et associe INRAE, l’ITAVI, l’Idele, l’Institut Agro Rennes-Angers, les Chambres d’Agriculture des Pays de la Loire et de Bretagne…
 
Le projet associe également un territoire pilote, qui est le territoire de Châteaubriant-Derval situé au nord-est de la Loire Atlantique. Cette communauté de 26 communes est un territoire principalement rural d’une SAU totale d’environ 60 000 ha avec 710 exploitations agricoles (90 ha en moyenne). Les productions animales sont prédominantes : 48 % des exploitations possèdent un élevage laitier, 15% un élevage de bovins allaitant, 8% un atelier de production porcine et 10% un atelier de production de volailles. Les exploitations sont majoritairement en polyculture-élevage, les productions végétales étant liées à un atelier en production animale.
Un des objectifs du projet est de fournir un outil d’aide à la décision pour les acteurs d’un territoire cherchant à minimiser les pertes d’éléments minéraux vers l’environnement (carbone, azote, phosphore). Les travaux précédents dans le projet ont permis de construire le modèle de simulation des options de gestion collective (développé en langage Python). Il prend en compte différentes options de gestion des effluents (échanges entre exploitants, séparation de phase, compostage, traitement biologique, méthanisation…) et s’intéresse à leurs incidences techniques (volumes d’effluents requis, coproduits générés avec leur composition) et environnementales (consommations d’énergie, émissions de gaz à effet de serre, émissions d’ammoniac…). Le modèle simule les plans d’épandages des 710 exploitations du territoire pilote avant implantation d’une unité de gestion collective. Il optimise l’emplacement d’une ou plusieurs unités de gestion collectives d’une catégorie donnée, et calcule les quantités de chaque effluent apportées par chaque exploitation à chaque unité de gestion. Il simule ensuite les plans d’épandage des 710 exploitations en prenant en compte l’exportation d’effluents aux unités de gestion collective et la redistribution de co-produits de traitement aux exploitations. Dix catégories d’unités de gestion collective peuvent être considérées (e.g. en méthanisation, plateforme de compostage, tapis de séchage, traitement biologique avec séparation de phases…) par le modèle. L’implémentation des calculs des sorties associées à un scénario simulé, comme les flux environnementaux (e.g. émissions ammoniac, protoxyde d’azote) est en cours.
 
Les objectifs principaux du stage sont 1) réaliser le diagnostic initial de la gestion des effluents sur le territoire de Châteaubriant-Derval, 2) étudier les effets des différentes options de gestion collective possibles sur le bilan environnemental de la gestion des effluents sur le territoire de Châteaubriant-Derval. Ce bilan environnemental sera basé sur des indicateurs fournis par le modèle à l’échelle du territoire et pour chaque exploitation et/ou parcelle (niveaux moyens, écarts-types, répartition spatiale ave production de cartes). Ces résultats seront utilisés dans le cadre du projet pour accompagner des acteurs du territoire dans leur réflexion sur la gestion collective des effluents.
¡ Vous serez en charge de :
Le (la) candidat(e) bénéficiera d’un suivi et d’un appui régulier des partenaires du projet GESTE financé par l’ADEME : ITAVI, IDELE, CRAPL.
 
CANDIDATURES EXAMINEES AU FIL DE L’EAU
DATE DE DEBUT DE STAGE FLEXIBLE AU PREMIER SEMESTRE 2023
¡ Formation recommandée : Stage de fin d’études de formation ingénieur agronome et/ou Master 2 avec une spécialisation en productions animales et/ou végétales.
¡ Connaissances souhaitées : sciences et productions animales et/ou végétales, notions de programmation en Python.
¡ Expérience appréciée : intérêt pour la durabilité des élevages.
¡ Aptitudes recherchées : Autonomie, adaptabilité, rigueur et facilité à travailler en équipe. Aptitude au traitement de données et à l’utilisation d’outils de calcul. Bonnes facultés à documenter, partager son travail, et communiquer à l’écrit et à l’oral.
En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :
–  jusqu’à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
d’un soutien à la parentalité : CESU garde d’enfants, prestations pour les loisirs ;
– de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
d’un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
d’activités sportives et culturelles ;
– d’une restauration collective.
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