Axe H.16 : Interfaces : mathématiques, sciences du numérique – sciences du système Terre dont climat, environnement et biodiversité

Cet axe a pour but de soutenir des projets de recherche basés sur des développements de nouveaux concepts et nouvelles méthodes mathématiques, physiques ou numériques pour améliorer la compréhension des différentes composantes du système Terre au sens large incluant « Climat-Environnement-Biodiversité ». Cela englobe l’ensemble des processus physiques, chimiques ou biologiques, leurs interactions à différentes échelles, et leurs principales rétroactions, ainsi que leurs impacts. L’objectif est de développer la modélisation déterministe ou stochastique, l'analyse théorique, et la simulation numérique de l’évolution de ces systèmes complexes ; d’approfondir l’analyse et l’assimilation de données multi-modales et multi-domaines issues de systèmes d’observation,

d’expériences et de simulations numériques ; de concevoir de nouveaux modèles issus de l’intelligence artificielle (modèles de fondation, etc.) ainsi que des jumeaux numériques associés à des enjeux scientifiques bien identifiés. Les projets attendus devront être innovants, interdisciplinaires, portant sur des questions fondamentales, appliquées ou méthodologiques bien identifiées, intégrant des analyses théoriques et des méthodologies permettant de qualifier et justifier leurs résultats. Les bénéfices et la stratégie de collaboration entre les différentes disciplines devront être explicités clairement. Les projets déposés pourront en particulier concerner les thèmes suivants :

• Dynamique de systèmes couplés multi-échelles (par exemple climat, couplages terre solide enveloppes fluides, impacts du changement global, anthropisation et milieux urbanisés, aléas et risques), pouvant exploiter les nouvelles approches d’intelligence artificielle et les nouvelles architectures de calcul et d’analyse de données haute performance ;
• Surveillance et prévisibilité d’aléas naturels et/ou d’origine anthropique considérés isolément ou en interactions : aléas telluriques, climatiques, environnementaux, pollutions, etc. ;
• Interactions croisées entre changements anthropiques ou environnementaux d’une part, populations, communautés et écosystèmes d’autre part, afin d’identifier et caractériser notamment des phénomènes de résilience, d’adaptation ou d’évolution ;
• Caractérisation, quantification et prévisibilité d’événements extrêmes incluant les incertitudes associées, et leur intégration au travers des différentes sources et échelles impliquées ;
• Assimilation, inférences/inversions robustes probabilistes de données multi-modales associées à des espaces de modèles complexes et de grande dimension, intégrant par exemple les méthodes d’intelligence artificielle.

Les projets seront portés par un partenariat réunissant des chercheurs et chercheuses en mathématiques, informatique, sciences et / ou technologies du numérique et des chercheurs et chercheuses en sciences du système Terre et / ou de l’environnement.