Thèse Comprendre la relation entre la photosynthèse et la fluorescence chlorophyllienne

Environnement de travail, missions et activités

La photosynthèse n'est malheureusement pas mesurable directement à une échelle supérieure à celle d'une seule plante. Le manque de prédictibilité de la photosynthèse future constitue donc l'une des plus grandes incertitudes dans les projections climatiques (GIEC, 2021).

La fluorescence chlorophyllienne est une luminescence résiduelle de la photosynthèse et est donc étroitement liée à la productivité primaire brute (GPP). La fluorescence chlorophyllienne induite par le soleil (SIF) est devenue la quasi-référence dans les études sur le cycle du carbone et la réponse de la GPP aux signaux environnementaux, pour la simple raison que la SIF mesurée par satellite présente une bonne corrélation avec la GPP estimée à l'aide de tours à flux d’eddy covariance à une échelle hebdomadaire ou mensuelle. Plusieurs missions satellitaires ciblant la SIF doivent être lancées prochainement, comme la mission FLEX de l'ESA prévue pour 2026. La GPP à grande échelle ne peut autrement être mesurée directement ni déterminée à partir d'observations satellitaires. Cependant, la corrélation entre la GPP et la SIF s'effondre complètement pour les observations journalier et diurnes, et les concepts simplifiés utilisés pour décrire la SIF à partir des canopées forestières ne sont plus valables à des échelles de temps aussi courtes.

Objectif: Ce projet s'appuiera sur la fusion de données et de modèles pour comprendre, d'un point de vue mécanistique, le signal observé du SIF au-dessus de la canopée forestière et son lien avec la productivité primaire brute (GPP) de l'écosystème. Il mesurera pour la première fois le SIF actif et passif au sein de la canopée, ce qui permettra de décrire de manière mécanistique d'autres processus au sein de l'appareil photosynthétique. Le⋅a doctorant⋅e modélisera la photosynthèse et le SIF de manière mécanistique, en tenant compte du transfert radiatif au sein de la canopée avec des propriétés optiques différentes pour le rayonnement photosynthétiquement actif et pour le SIF.

Formations et compétences recherchées

Nous recherchons un⋅e candidat⋅e possesseur d'un diplôme BAc+5, motivé⋅e qui aime associer la biologie à la physique, c'est-à-dire qui sait combiner la modélisation biochimique au niveau de la feuille avec la modélisation physique à l'échelle de la canopée. Il⋅Elle doit posséder de solides compétences informatiques, des aptitudes en physique et être désireux de participer activement à des campagnes de mesure. Il⋅Elle doit également manifester un intérêt pour la recherche liée au changement climatique et une aptitude à travailler avec des partenaires internationaux.

Modalités pour postuler

Envoyer lettre de motivation, CV, relevé de notes du master (ou des 3 années d’école d’ingénieurs), contact d’un⋅e référent⋅e académique⋅e, résumé (300 mots) du sujet de mémoire ou de stage de fin d’études à Matthias Cuntz - matthias.cuntz@inrae.fr

Date limite de candidature 15 juin 2026

Localisation 

La thèse se déroulera au sein de l'UMR Silva sur le centre Grand Est de Champenoux et débutera à parie du 01 octobre 2026.