M2 De l'agronomie à l'agroécologie

During this class, students will get: (i) an overview of relevant methodologies for research in agronomy for global issues with a focus on meta-analysis; (ii) an accurate representation of the major components of the global food system (this will be done through a group work session followed by a poster session with discussions); (iii) some insight into the past trends of some major drivers of the global food system (global crop production, harvested area and yields of major food crops); (iv) knowledge on major production systems worldwide, (v) knowledge about the relationship between organic agriculture and biodiversity, and (v) knowledge about nutrients flows linked to agricultural activities at the global scale. Major open global data sources will be presented, and two of them (FAOSTATS and the Global Yield Gap and Water Productivity Atlas) will be used during tutorial classes to perform some calculations and simple statistics analyses with the R software.

Agronomists, unlike economists or climatologists, have started to work at the global scale recently. Indeed, agronomists have a role to play to address global challenges within the context of a rapid growth of the global population and changing diets, and the need to decrease the environmental footprint of agriculture. In order to present the role that agronomists can play to tackle these global challenges, during this class, lectures and group work will revolve around one central question: “Doubling food production towards 2050?” This central question will be tackled from several viewpoints, highlighting past and current trends in major components and outcomes of the global food system (agricultural production, food loss and waste, food security) and methods used by agronomists to address these global issues.

Basic knowledge in agronomy and statistics.

Cassman K.G. (2012). What do we need to know about global food security? Global Food Security, 1(2), 81-82. Fischer et al. (2014). Crop yields and global food security: will yield increase continue to feed the world? Canberra: Australian Centre for International Agricultural Research. Available at: http://aciar.gov.au/publication/mn158 Godfray H.C. et al. (2010). Food security: the challenge of feeding 9 billion people. Science, 327(5967), 812-818. Grassini P. et al. (2013). Distinguishing between yield advances and yield plateaus in historical crop production trends. Nature. Communications,

Septembre.

PARIS

Réalisation et présentation orale d’un poster en lien avec le travail bibliographique réalisé pour le module de Régulations biologiques ; présentation de différents types d’écrits scientifiques & rédaction d’un Executive Summary portant sur le projet de recherche en lien avec le stage.

Equipe pédagogique : Ghislaine Tamisier & Leonor Hill, AgroParisTech

Entretenir le niveau d’anglais des étudiants à l’oral comme à l’écrit ;
Acquérir de nouvelles compétences liées à l’utilisation de l’anglais par un chercheur (présentation orale, spécificités de l’anglais scientifique, différents types d’écrits scientifiques).

B2 level.

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier.

PARIS

La démarche pédagogique s’appuie sur l’apport de notions (outils intellectuels) permettant d’analyser le processus de recherche quand celui-ci à des visées transformatrices par l’intermédiaire d’une introduction et de quelques textes clés sur ces notions (voir ci-dessous) puis sur la mobilisation de ces notions. Cette mobilisation est réalisée en quatre temps : 1.un exercice collectif d’exploration de la complexité d’une situation de recherche partenariale 2.la construction d’un questionnement à adresser aux acteurs d’une telle situation 3.l’analyse détaillée et approfondie d’un cas d’étude à partir de lectures de textes scientifiques produits par des chercheurs bio techniciens et à partir d’une série d’entretiens avec les différentes parties prenantes de ces situations. 4.la rédaction d’un document (par chaque étudiant) reconstituant la trajectoire de l’interaction entre chercheurs et partenaire.

L’enjeu principal est de doter les étudiants de capacités théoriques et méthodologiques pour comprendre comment se produisent et s’inscrivent des connaissances biotechniques dans des dynamiques de changements techniques et sociaux. Il s’agit de travailler sur la co-évolution des problématiques et des modes d’intervention entre chercheurs et praticiens dans des situations complexes de changement. Ce sont les « trajectoires » du problème, des dispositifs de recherche, des activités et méthodes déployées, etc., qui sont mises au cœur de l’analyse.
Le module doit permettre aux étudiants :
-d’être sensibilisés à la façon dont les Sciences Humaines et Sociales (SHS) abordent les rapports entre sciences et sociétés et les questions relatives au changement sociotechnique,
-de s’approprier des cadres issus des Sciences Humaines et Sociales pour analyser la façon dont interagissent chercheurs et praticiens dans un processus de recherche qui s’inscrit dans des situations complexes de changement.
-d’être mieux armés pour analyser leur propre posture de recherche et la façon dont s’opèrent la production et la mobilisation des connaissances agronomiques qu’ils contribuent à élaborer.

•Chevassus-au-Louis (2006) Refonder la recherche agronomique. A lire pour la description de l’évolution de la recherche agronomique en société •Callon et al., (2001) Agir dans un monde incertain. A lire pour l’idée de voir la recherche comme processus de « traduction » •Hatchuel (2000) Intervention research and the production of knowledge in Cerf, Gibbon, Hubert et al. (eds) Cow up a tree, knowing and learning for change in agriculture. Case studies from industrialised countries. A lire pour découvrir les trois modèles de la recherche tels qu’ils sont proposés par Hatchuel. •Steyaert et al.,

Décembre.

PARIS

L'UE se déroule sur 4,5h de cours.

Ce module vise à amener aux étudiants un éclairage sur les questions d’innovation et de conception de l’agronomie à l’agroécologie, afin d’introduire les PAP (Projets d’Approfondissement Interdisciplinaires).
L’enjeu est de doter les étudiants de capacités théoriques et méthodologiques sur les dynamiques de conception dans l’univers agricole.
Ce module est structuré autour de 5 pôles :
1.LA CONCEPTION : DE QUOI ON PARLE?
Innovation, changement, conception…
2.QU’EST-CE QU’ON CONCOIT ?
Une diversité d’objets conçus
3.QUI CONCOIT?
Une diversité de concepteurs
4.COMMENT ?
Les méthodes & outils de conception
5.CONCEPTION ET RECHERCHE
quels liens entre démarche de conception et démarche de recherche ? la conception comme un moteur de production de connaissances scientifiques.

Septembre.

PARIS

Après un rappel sur le modèle linéaire, les étudiants apprendront à développer et à utiliser des modèles plus complexes : modèles linéaires généralisés, modèles mixtes, modèles non linéaires et modèles mécanistes. Des cours spécifiques seront également consacrés aux méthodes d’analyse de données (notamment pour la classification) et à la statistique spatiale qui jouent un rôle important en écologie. Une initiation au logiciel statistique R sera réalisée en début de module et les étudiants appliqueront les techniques enseignées à des cas concrets en agronomie et écologie au cours de séances de travaux pratiques en salle informatique.

L’objectif de ce module est d’approfondir les connaissances en modélisation statistique tant sur les aspects théoriques que pratiques. On s’intéressera tout particulièrement aux questions soulevées par les applications en agronomie et écologie.

Compétences : Formaliser une question issue de l’agronomie ou l’écologie en terme de modèle statistique. Sélectionner un modèle parmi une collection de modèles, estimer ses paramètres, analyser les sorties et prédiction ainsi que l’incertitude associée.

Statistique inférentielle (estimation, intervalles de confiance, tests). Bases du modèle linéaire.

Statistique inférentielle (1999) J.J. Daudin, S.Robin, C. Vuillet, ed. PUR Analyse statistique des risques agro-environnementaux (2011) D. Makowski, H. Monod, Springer Le modèle linéaire par l’exemple (2012) J.-M. Azais, J.-M. Bardet, Dunod.

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier.

PARIS

On introduit le module par un exemple de démarche de recherche intégrant d’une part la nécessité de changements d’échelle spatiale et la compréhension des choix techniques des acteurs pour entrer très vite dans l'organisation matricielle du module qui croise les points de vue sur le territoire et trois études de cas de recherches illustrant comment ces différents points de vue sont explorés et connectés. 1- Modèliser les interactions complexes entre pratiques agricoles et phénomènes biophysiques et écologiques 2- Comprendre les choix techniques des agriculteurs et des acteurs pour concevoir des organisations du territoire et de la production 3- Accompagner le changement : entre conception in silico et conception participative Trois programmes qui font fil rouge du module : Evolution de l'agriculture dans les paysages périurbains ; Réduction de l'érosion dans les Bassins Versants; Renforcement des résistances variétales à l'échelle des paysages.

L’objectif du module est de montrer comment l'agronome identifie, hiérarchise voire modélise les interactions d’ordre agroécologique et socioéconomique entre parcelles agricoles, entre exploitations agricoles, entre acteurs utilisant un même territoire pour concevoir et évaluer des systèmes techniques complexes (système d'approvisionnement d'industriel, bassin versant, habitat d’espèces à protéger …). Se faisant l’agronome (ou l’agro-écologue) se trouvera fréquemment dans une posture de recherche-action au contact d’acteurs aux intérêts divers vis-à-vis des pratiques à développer dans ces territoires. On montrera comment cette posture justifie des dispositifs interdisciplinaires permettant d’analyser les stratégies et les décisions des acteurs et d’accompagner les transformations qu’ils mettent en œuvre.

Octobre.

PARIS

Le projet se déroule en mode filaire sur l'ensemble du premier semestre. Il comprend : - des apports de cours et méthode sur la conception innovante, - une phase d'exploration bibliographique utilisant la méthode d’exploration par arbre CK®, - des ateliers de co-conception, - des séquences projets tutoré - une phase de rédaction et de restitution orale finale.

L'objectif de l'UE est de s'initier à la démarche de co-conception avec des chercheurs pour produire un projet pluridisciplinaire en lien avec l’agroécologie.

L'équipe pédagogique est pluridisciplinaire :
Safia Médiène, AgroParistech, co-responsable de l'UE
Elsa Berthet, CR INRA; Lorène Prost, CR INRA; S. Pissonnier, MC AgroParisTech; MO Bancal, MC AgroParisTech; N Guilpart , MC AgroParisTech
+ 8 à 10 chercheurs associés aux groupes projets de disciplines différentes.

Bases en agronomie, sciences du milieu, agroécologie.

- Agogué Marine , Hooge Sophie , Arnoux Frédéric , Brown Ingi. An Introduction to Innovative Design – Elements and Applications of C-K theory. Ed. MinesParistech - Berthet, E. T., Barnaud, C., Girard, N., Labatut, J., & Martin, G. (2016). How to foster agroecological innovations? A comparison of participatory design methods. J. Environmental Planning and Management, 59(2), 280-301. - Brun, J., Salembier, C., Loubet, B., Jullien, A. (2019) ‘Designing Collaborative Research: The Exploration of Common Purposes to Foster the Generation of Cross-Disciplinary Projects’, in Proceedings of the 22nd

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier.

PARIS

Les séances sont conduites par une consultant extérieure recrutée par AgroParisTech et ayant l'expérience d'un public d'étudiants en master de filière scientifique. L'ensemble des séances se répartit en deux séances plénières et une séance d'entretien individuel sur la base du cv et de la lettre de motivation préparée par les étudiants.

L'objectif de l'UE est que les étudiants soient capables d'identifier et de mettre en avant leurs compétences et leur motivations pour guider leur recherche de stage et préparer leurs entretiens de recrutement en stage.
Un accent est mis sur l'identification des motivations et leur traduction au travers du CV et de la lettre de motivation.

Aucun.

Septembre - Octobre.

PARIS

Deux approches pédagogiques seront mises en œuvre au cours de cette UE : •Des apports de connaissances (cours, conférences, TP) pour comprendre les différents types d’interactions entre les organismes vivants et entre ceux-ci et leur milieu dans un agroécosystème. •Des études d’agroécosystèmes et d’exemples d’application intéressants pour illustrer les interactions entre régulations biologiques et systèmes de culture, et approfondir les méthodes de recherche mises en œuvre, les résultats obtenus et les perspectives qu’ils ouvrent. Ces exemples d’application serviront de base à un travail personnel des étudiants qui sera évalué (réalisation d'un poster). L'évaluation sera complétée par la constitution d'une grille d'analyse sur la représentation de la compétition au sein d'un système complexe.

Le module RB&BI a pour objectif de faire ressortir les liens entre régulations biologiques au sein de couverts complexes et mécanismes sous-jacents sollicités. Il est conjointement animé par Safia Médiène et Marie-Odile Bancal. Il comporte deux grandes parties : 1- Acquisition des ressources par les systèmes complexes : du fonctionnement écologique des sols aux stratégies écologiques mobilisées pour la résilience des systèmes ; et 2- Régulations des bioagresseurs par les systèmes complexes : des interactions complexes dans l’agro-écosystème à leur mobilisation en lutte biologique ou PAEC. Les processus nécessaires à la compréhension des exemples précèderont les cas d’étude choisis.

Octobre - Novembre.

PARIS

L’UE est composée de deux parties complémentaires: - une séquence introductive donnant des rappels sur les concepts et méthodes (dispositifs de recherche, modélisation) de l’agronomie et de l’agroécologie. - une visite de terrain - de séquences de brainstorming et de débats préparés sur les thèmes de l'agroécologie et des approches pluridisciplianires - un cycle de conférences données par des personnalités reconnues en lien avec l’agronomie et l’agroécologie (pratiques, société ou science) Des lectures d’articles et des séances de réflexion (brainstorming) permettent de préparer ces conférences.

Co-coordinatrice : Alexandra Jullien, AgroParisTech
L’objectif pour les étudiants est de comprendre les débats qui existent sur l’agroécologie et notamment sur (i) ses rapports avec d’autres disciplines dont l’agronomie, (ii) son rapport à l’action, (iii) ses implications épistémologiques.
Il s'agit d'une séquence basée sur des méthodes de pédagogie active, en filaire sur tout le 1er semestre qui permet aux étudiants de remobiliser les acquis des autres modules dans le cadre d'activité de débat avec des professionnels.

Bases en agronomie, sciences du milieu et agroécologie Bases de la rédaction scientifique Bases de l'analyse d'article scientifique.

Altieri, M.A., 2002. Agroecology: the science of natural resource management for poor farmers in marginal environments. Agriculture, Ecosystems & Environment 93, 1–24. Dalgaard, T., Hutchings, N.J., Porter, J.R., 2003. Agroecology, scaling and interdisciplinarity. Agriculture Ecosystems & Environment 100, 39–51. Dumont, B., Fortun-Lamothe, L., Jouven, M., Thomas, M., Tichit, M., 2013. Prospects from agroecology and industrial ecology for animal production in the 21st century. Animal 7, 1028–1043. Francis, C., Lieblein, G., Gliessman, S., et al., 2003. Agroecology: The ecology of food systems

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier.

PARIS

L’UE est essentiellement constituée de créneaux de travail personnel permettant aux étudiants de lire la littérature sur leur sujet, de prendre contact avec leur maître de stage et l’enseignant tuteur et de préparer un rapport de projet de recherche (15 pages) et une présentation orale sous forme de poster. Des séances sont également prévues avec un enseignant d’Anglais pour le travail sur l’executive summary. Une séance finale est dédiée à la présentation des posters à l’ensemble du groupe (15 minutes de présentation + 15 minutes de question).

Les objectifs pour les étudiants sont (i) de clarifier le sujet de leur stage de fin de Master en relation avec leur maître de stage et un enseignant-tuteur, (ii) de commencer l’analyse bibliographique relative au sujet ; (iii) de commencer la réflexion et la définition d’une problématique de stage ; (iv) d’identifier les difficultés ou obstacles éventuels au bon déroulé du stage ; (v) de bénéficier des recommandations des enseignants sur le sujet avant leur départ en stage ; et (vi) de réaliser un executive summary en Anglais.

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier.

PARIS

Positionnement du stage: fin janvier-début juillet. Peut-être décalé jusqu'à fin août. Accueil dans une structure de recherche ou recherche/développement (par exemple institut technique) ayant la compétence pour assurer un encadrement scientifique.

Conduire un projet à partir d’un sujet posé par un commanditaire avec les étapes suivantes : état de l’art sur le sujet, définition d’une problématique scientifique, élaboration et mise en œuvre d’une démarche et/ou d’un protocole de réalisation pour répondre à la question, présentation et analyse des résultats, discussion et mise en perspective des résultats par rapport à la problématique, à l’état des connaissances sur le sujet et aux objectifs initiaux du stage. L’ensemble de l’exercice est présenté sous forme d’un rapport de synthèse et d’une présentation orale devant jury.

Janvier - Février - Mars - Avril - Mai - Juin - Juillet.

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