À CHANGE, nous cherchons à améliorer la compréhension actuelle et les capacités de prévision des processus de la surface terrestre dans les écosystèmes naturels et gérés. Notre but ultime est de définir des stratégies d'adaptation pour protéger les sols et les ressources en eau à la lumière des pressions anthropogéniques et climatiques croissantes.
Sujets de recherche
1
Dynamique de l’eau, du carbone et des nutriments dans les bassins versants. Nous étudions les interactions entre la dynamique sol-plante, la variabilité climatique et l’érosion des sols dans les écosystèmes naturels et aménagés, avec des applications allant de la sylviculture à l’agriculture et au climat.
2
Ecohydrologie des agroécosystèmes. Nous utilisons et développons des cadres mathématiques pour relever les défis interdépendants de la sécurité alimentaire, de l’adaptation au changement climatique et de son atténuation, et de la durabilité environnementale dans les agroécosystèmes.
3
L’évolution des paysages et l’érosion des sols. Nous cherchons à comprendre comment les paysages évoluent à travers de multiples processus d’érosion et de dépôt et comment ceux-ci affectent finalement (et sont affectés par) la dynamique de la végétation et du carbone du sol.
Nos projets clés
SOCscape
Nous combinons des campagnes de surveillance nouvellement conçues dans des bassins versants alpins avec une modélisation numérique détaillée de pointe pour évaluer la dynamique de la redistribution, des flux et des stocks de carbone du sol dans des paysages topographiquement complexes. Plus d'informations ici : https://www.epfl.ch/labs/change/research/assessing-soil-carbon-dynamics-in-landscapes-of-complex-topography-socscape/ .
En nous appuyant sur une modélisation numérique détaillée de la dynamique sol-plante, nous quantifions les avantages de différentes pratiques agricoles intelligentes face au climat et identifions les combinaisons de pratiques qui optimisent simultanément la production agricole, l'atténuation du changement climatique et la préservation des ressources environnementales dans différents sols et écorégions. Plus d'informations ici : https://www.epfl.ch/labs/change/research/global-quantification-of-the-benefits-of-climate-smart-agriculture-under-future-climates-smart-agri/
Élimination du carbone dans la restauration des zones humides
Nous développons un cadre basé sur les processus qui relie les facteurs hydrologiques et de végétation à la micromorphologie des zones humides afin d'évaluer leur rôle dans l'échange net de carbone de l'écosystème, fournissant ainsi un outil pour quantifier les flux de carbone dans les systèmes de zones humides. Pour en savoir plus : https://www.epfl.ch/labs/change/research/carbon-removal-in-wetland-restoration/
Modélisation mathématique, analyse avancée des données, gestion des projets et du temps, réflexion complexe, prise de parole en public
Impacts régionaux et sociaux
1
Sécurité alimentaire, adaptation au changement climatique et atténuation de ses effets, utilisation durable des sols et des ressources en eau
2
Comprendre les impacts du changement climatique sur les écosystèmes alpins. Adapter les pratiques de gestion agricole face au changement climatique.
3
Aide au développement de systèmes d’aide à la décision, information sur les protocoles MRV, analyse de scénarios de gestion
Perspectives et défis
Priorité 1
Comprendre comment la gestion des écosystèmes affecte et est affectée par les changements climatiques
Priorité 2
Développer des outils scientifiques pour évaluer quantitativement les réactions des écosystèmes aux pressions climatiques et anthropiques
Écosystèmes complexes
Les écosystèmes sont des systèmes très complexes, caractérisés par des interactions complexes entre de multiples processus biotiques et abiotiques
Équilibrer les principales variables
Forte variabilité spatiale et temporelle de nombreuses quantités clés – Nécessité d’équilibrer les multiples besoins sociétaux en élaborant des stratégies de gestion optimales
Laboratoire de science informatique environnementale et d’observation de la Terre (ECEO)
Prof. Devis Tuia
Environmental Computational Science and Earth Observation (ECEO)
Au laboratoire ECEO, nous développons des technologies pour surveiller la Terre à l'aide de données numériques. Nous utilisons des données provenant de sources multiples (du smartphone au satellite) et développons des algorithmes permettant la surveillance spatio-temporelle de notre Terre. Nous étudions les processus terrestres, les écosystèmes sous-marins ainsi que leur dynamique par exemple dans le cadre de la conservation des animaux et de la surveillance des forêts.
Sujets de recherche
1
Développer des algorithmes d’IA pour exploiter les données numériques relatives à la Terre
2
Surveiller les écosystèmes menacés, tels que les récifs coralliens ou les forêts tropicales
3
Cartographier la répartition des espèces (animales et végétales) et la manière dont elles se répartissent dans l’espace et dans le temps, en particulier dans le contexte du changement climatique
Nos projets clés
WildAI
Nous étudions le comportement de la faune alpine en analysant automatiquement un ensemble de vidéos acquises par des pièges photographiques installés dans le parc national suisse.
Nous développons une technologie d'apprentissage automatique pour cartographier les récifs coralliens, nous soutenons les programmes de surveillance locaux et nous renforçons les capacités des pays de la mer Rouge grâce à des ateliers spécialisés
Centre transnational de la mer Rouge (EPFL
Université de Djibouti Université de la mer Rouge
DVPS
Avec un consortium international, nous explorons de nouvelles voies pour développer des modèles d'IA multisources à grande échelle capables de résoudre plusieurs problèmes à la fois, appelés modèles de fondation.
Mission de surveillance des coraux à Makassar, en Indonésie (2025). Publication d’une carte des limites supérieures des forêts alpines à l’échelle suisse.
2
D. Tuia, chercheur Clarivate hautement cité 2025
3
DVPS, Horizon Europe
Team & talents
Taille de l'équipe du laboratoire
17 personnes
Compétences développées par l'équipe scientifique
Algorithmes d’apprentissage automatique pour comprendre les processus environnementaux. Systèmes de surveillance à faible coût basés sur des pièges photographiques (projet Mammalps avec le parc national suisse), des caméras GoPro (surveillance des récifs coralliens) et des drones (projet WildDrone, testé au Kenya et en Namibie en 2025)
Impacts régionaux et sociaux
1
Nous développons des algorithmes reproductibles et des preuves scientifiques à grande échelle de l’évolution de plusieurs écosystèmes critiques de la Terre
2
Nous collaborons avec plusieurs services du Canton (Géoinformation, Forets, Agriculture) pour les soutenir dans leurs efforts de monitoring, en particulier pour les mettre à l’échelle et les automatiser
3
Grâce à des collaborations avec l’industrie (Swisstopo, AXA), nous développons des technologies essentielles pour rendre leurs routines d’analyse de données plus efficaces et plus précises
4
Nous formons la prochaine génération d’ingénieurs en environnement au tritement des données et les préparons à relever les défis futurs du monitoring des processus, qui sont fortement influencés par les problèmes de big data et les flux complexes et multimodaux
Perspectives et défis
Principales opportunités
La démocratisation de l’IA est une grande opportunité pour diffuser plus largement notre technologie
Le grand intérêt du Valais pour la technologie de l’IA nous permet de nous connecter avec plusieurs acteurs régionaux clés
Partenariats futurs
Étendre notre technologie corallienne à d’autres récifs du monde, en vue d’un système de monitoring de science participative
Extension de notre technologie de cartographie de la glace bleue à d’autres problèmes liés à la dynamique polaire
CRYOS étudie les processus qui façonnent la neige et l'atmosphère dans les régions montagneuses et polaires, ainsi que leur rôle dans le changement climatique. CRYOS travaille également sur la gestion des risques et l'optimisation de la production d'énergie renouvelable en terrain alpin en se basant sur son expertise des processus liés au vent, à l'eau et aux radiations.
Sujets de recherche
1
Nous étudions les processus à l’interface de la neige et de la glace avec l’atmosphère pour comprendre et quantifier les bilans énergétiques et massiques qui changent dans un climat qui se réchauffe. Les résultats aideront à prévoir le changement climatique et à s’y adapter, dans les secteurs des risques naturels, du tourisme alpin, de l’agriculture et de la production d’énergie renouvelable.
2
Le laboratoire étudie le potentiel des ressources éoliennes et solaires pour la production d’énergie renouvelable dans les régions montagneuses, en mettant l’accent sur l’optimisation, par exemple en équilibrant mieux la production estivale et hivernale et en augmentant la production d’énergie en hiver pour réduire le déficit de production saisonnier.
3
CRYOS développe et applique des modèles numériques basés sur la physique pour la neige, le pergélisol et la basse atmosphère, qui sont utilisés dans la recherche théorique et appliquée. Ces modèles permettent de faire des prévisions et de simuler des scénarios d’événements et de changements possibles dans les régions alpines et polaires.
Nos projets clés
SWEET EDGE
Dans le cadre du programme "SWiss Energy research for the Energy Transition", EDGE cherche à fournir des preuves scientifiques permettant d'accélérer la croissance des énergies renouvelables décentralisées d'origine locale en Suisse, afin de contribuer à la réalisation des objectifs en matière d'énergies renouvelables en 2035 et 2050.
Dans le cadre du projet d'initiative conjointe UrbanTwin du domaine de l'EPF, nous étudions le microclimat urbain et ses effets sur la production d'énergie renouvelable. Les caractéristiques de l'îlot de chaleur urbain et les mesures d'atténuation potentielles sont modélisées et des scénarios sont élaborés pour l'avenir
Plusieurs groupes à l'EPFL et à l'ETHZ dans différentes écoles et disciplines
Dans le cadre du projet financé par le FNS "SmallScaleSnow@Large", nous étudions les échanges entre la neige et l'atmosphère dans des environnements extrêmes, en particulier les effets à grande échelle de la dérive et de la neige soufflée. Les premiers résultats indiquent une influence non seulement sur le bilan de masse local, mais aussi sur la formation des nuages et les précipitations
Swiss Polar Institute
SLF
International Polar Foundation
Centre d'Etudes Spatiales de la BIOsphère (CESBIO)
Finalisation d’une évaluation complète de la répartition de la neige et de la production d’électricité pour une installation photovoltaïque prévue à Prafleuri, en collaboration avec l’entreprise spin-off SUNWELL
2
Prix pour une présentation orale exceptionnelle décerné au Dr. Hendrik Huwald par le Ministère des océans et de la pêche de la République de Corée , lors du 30th Intl. Symp. on Polar Sciences (ISPS).
3
Changements actuels et futurs des régimes de neige dans des environnements extrêmes (SNOWSHIFTS) 2026-2032, financé par le Conseil européen de la recherche (CER)
Changements dynamiques dans les interactions air-neige-glace-océan avec le réchauffement climatique : Un programme d’observation en Antarctique et dans l’Océan Austral soutenu par une modélisation multi-échelle (DOMINO) 2026-2030, financé par l’Institut Polaire Suisse (SPI)
4
« The Antarctic Wind Atlas » de l’Antarctique est un ensemble de données à haute résolution qui cartographie les conditions de vent à travers l’Antarctique, développé en combinant des modèles atmosphériques, des observations et de l’apprentissage automatique. Il fournit des informations détaillées sur la vitesse du vent et le potentiel énergétique, même dans les régions éloignées et non mesurées auparavant. Ce produit aide les scientifiques et les parties prenantes à mieux comprendre le climat de l’Antarctique et soutient la planification d’une énergie durable et d’infrastructures de recherche.
Rainette Engbers est doctorante en première année. Son travail s’inscrit dans le cadre de la recherche cryosphérique du groupe, qui étudie les mouvements de la neige à l’aide de la modélisation et de l’analyse des données. Dans ce cadre, elle a installé des capteurs lors de son expédition en Antarctique. Juste après son retour d’Antarctique, elle a passé un très bon examen de candidature.
Compétences développées par l'équipe scientifique
Les membres de CRYOS travaillent de manière très autonome sous une direction scientifique ciblée. Ils développent une expertise en science et ingénierie de l’environnement, en travail sur le terrain et en déploiement d’instruments, en modélisation numérique et en apprentissage automatique, ainsi qu’en communication scientifique et en vulgarisation.
Impacts régionaux et sociaux
1
Faits et informations sur les conséquences locales du changement climatique. Propositions pour atténuer les conséquences du changement climatique et solutions pour mieux s’y adapter.
2
Contribution à la gestion des ressources en eau locales et des risques naturels. Évaluation et potentiel des sources d’énergie renouvelables dans les régions alpines.
3
Données et simulations de scénarios pour les stations de ski et le tourisme de montagne en général. Connaissances, données et simulations pour le secteur de l’hydroélectricité. Soutien au développement des ressources photovoltaïques et éoliennes dans les hautes Alpes.
4
Meilleur climat urbain à Sion.
Perspectives et défis
Principales priorités
Démarrage réussi et coordonné des projets SnowShifts et DOMIN
Développement d’une nouvelle proposition de recherche sur la neige (FNS)
Principaux défis
Poursuite de la recherche sur les énergies renouvelables après la fin du projet EDGE
Partenariats futurs
CESBIO Toulouse
GFZ Potsdam
Déclaration de consentement aux cookies
En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de cookies pour améliorer votre expérience utilisateur et réaliser des statistiques de visites.
Vous pouvez personnaliser l'utilisation des cookies à l'aide du bouton ci-dessous.
