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Dernière mise à jour : Mai 2018

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SAD-APT UMR INRA Agroparistech

Présentation de Francesco Accatino

dynamic modelling - social-ecological systems - agroecology - ecosystem services - viability theory - resilience
Photo-Accatino-120

Francesco Accatino

Chargé de recherche, INRA

UMR SAD-APT INRA/AgroParisTech, équipe Concepts

AgroParisTech - 16, rue Claude Bernard – 75231 PARIS Cedex 05

Téléphone: (33)1 44 08 72 40

Courriel: francesco.accatino@inra.fr

Sommaire

Présentation
Publications --> accès direct
Curriculum Vitae --> accès direct

Présentation

Mes recherches sont focalisées sur la modélisation socio-écologique. J’explore plusieurs types des modèles (équations différentielles, modèles matriciels, modèles spatialement implicites ou explicites, modèles multi-agents) car je crois qu’il n’y a pas un type de modèle meilleur que les autres. Le choix du model devrait être basé sur la question de recherche posée pour mieux comprendre le système étudié.  Dans le cadre de mon doctorat (Politecnico de Milan, Italie), j’ai modélisé la dynamique de la savanne et de la forêt tropicale, ainsi que la dynamique de pâturage sur ces milieux. Dans mon postdoc (Western University, Canada), j’ai travaille sur les politiques de restauration des zones humides en explorant non seulement les systèmes purement écologique, mais aussi les systèmes socio-écologiques. Au delà des aspects de modélisation, j’utilise aussi des techniques mathématique (Monte Carlo, analyses de sensibilité, algorithmes génétiques, théorie  de la viabilité, statistiques spatiales), pour calibrer ou optimiser les modèles à partir de données.

Depuis mon arrivée à l’INRA en décembre 2015, j’ai focalisé mes travaux sur le thème très interdisciplinaire des services écosystémiques. Actuellement je travaille sur un modèle d’allocation spatiale à l’échelle nationale d’usage du sol, pour préserver la biodiversité, maintenir la production agricole, et la durabilité des services écosystémiques. Ceci ce traduit par deux activités :

  • Élaboration des modèles pour prédire la fourniture des services écosystémiques à l’échelle de la petite région agricole (PRA). Les variables incluses dans les modèles sont : l’occupation du sol, la couverture du sol, le type de culture, la précipitation moyenne, la température moyenne, etc. Les service écosystémiques que je considère sont : la séquestration et le stockage du carbone, la croissance et le stockage du bois, la production agricole et de l’élevage, la pollinisation, les activités récréatives, la déposition de polluants atmosphériques, le contrôle de l’érosion.
  • Conception de scénarios pour l’optimisation de la localisation des occupations du sol. Cette localisation nécessaire pour gérer les services écosystémiques requière la compréhension des relations existantes entre les différents services écosystémiques, ces relations pouvant être antagonistes ou complémentaires.

Projets en cours

TRUSTEE (Towards Rural Synergies and Tradeoffs between Economic development and Ecosystem services) lien internet

EFESE (Évaluation Française des Écosystèmes et Services Écosystémiques) lien internet

In my research I mostly focused on social-ecological modelling. I explored many types of models (differential equations, matrix models, spatially implicit or explicit models, individual/agent-based models). I believe that there is not a model type a-priori better than another: the choice of the model should be based on the research question addressed for better understanding the system studied. During my PhD (Politecnico di Milano, Italy), I applied modelling to savanna-forest dynamics and rangeland agro-ecosystems. During my postdoc (Western University, Canada) I worked on wetland restoration policies. Thus I explored a range going from purely ecological systems to social-ecological systems. Besides modelling, I use mathematical techniques such as Monte Carlo techniques, Sensitivity Analyses, Evolutionary algorithms, viability theory, spatial statistics, for model calibration from data and optimization.

Here at INRA, I focus on ecosystem services, a very inter-disciplinary topic. As a first step, I work on a model of spatial allocation of biodiversity preservation, food production, and ecosystem service provision at the French scale.  This involves mainly two activities:

  • Elaboration of models for predicting the provision of ecosystem services at the scale of districts. Models will be based on local variables, such as land use, land cover, crop types, mean rainfall, mean temperature. The ecosystem services considered are carbon sequestration, carbon storage, timber stock, timber growth, crop production, livestock production, pollination, recreation, pollutant deposition, erosion control.
  • Design of scenarios and optimization techniques for land use allocation. Allocating land use for managing ecosystem services requires understanding the relationship between different ecosystem services. Such relationships can be conflicts or synergies. Optimization techniques based on evolutionary algorithms will be used for allocating land uses dealing with complex tradeoffs at different scales.

Publications

In evidence

  • Accatino F., De Michele, C., 2016. Interpreting woody cover data in tropical and subtropical areas: Comparison between the equilibrium and the non-equilibrium assumption.
  • Accatino, F., Wiegand, K., Ward, D., De Michele, C., 2016. Trees, grass, and fire in humid savannas – The importance of life history traits and spatial processes. Ecological Modelling, 320, 135 – 144.
  • Creed, I.F., Weber, M., Accatino, F., Kreutzweiser, D.P., 2016. Managing forests for water in the Anthropocene – The best kept secrete services of forest ecosystems. Forests, 7, 60.
  • Accatino F, Sabatier R, De Michele C, Ward D. Wiegand K, Meyer KM, 2014. Robustness and management adaptability in tropical rangelands: a viability-based assessment under the non-equilibrium paradigm. Animal 8, 1272-1281.
  • Accatino F, De Michele C, 2013. Humid savanna-forest dynamics: a matrix model with vegetation-fire interactions and seasonality. Ecological Modelling, 265: 170-179.
  • Accatino F, De Michele C, Vezzoli R, Donzelli D, Scholes RJ, 2010. Tree-grass co-existence in savanna: interaction of rain and fire. Journal of Theoretical Biology, 267, 235-242.

Other publications

  • Creed, I.F., Cormier, R., Laurent, K.L., Accatino, F., Igras, J., Henley, P., Friedman, K.B., Johnson, :.B., Crossman, J., Dillon, P.J., Trick, C.G., 2016. Formal integration of science and management systems needed to achieve thriving and prosperous Great Lakes. BioScience, 66, 408-418.
  • De Michele C, Accatino F, 2014. Tree cover bimodality in savanna and forest emerging from the switch between two fire dynamics. PloS one 9, e91195.
  • De Michele C, Accatino F, Vezzoli R, Scholes RJ, 2011. Savanna domain in the herbivores-fire parameter space exploiting a tree-grass-soil water dynamic model. Journal of Theoretical Biology, 289, 74-82.

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Currriculum Vitae

Environmental Engineer,
Modeller of social-ecological systems

PROFESSIONAL EXPERIENCE

Dec 2015 - today

Researcher CR2 INRA (Institute National de la Recherche Agronomique)

Main project: Model of ecosystem service provision at the French scale. Detecting trade-offs and synergies between different ecosystem services, food production, and biodiversity preservation.

Projects: TRUSTEE, EFESE.

Sept 2014 – Nov 2015

Postdoctoral fellow University of Western Ontario, London, Canada

Research Activity: I developed a social-ecological model for simulating landscape dynamics under different wetland policy scenarios. Programming and analysis tools: Netlogo, Matlab, GISs.

Project: CNAES Canadian Network for Aquatic Ecosystem Services

Sept 2010 – Feb 2015

Teaching assistant (winter semesters) – Politecnico di Milano, Milan, Italy.

Responsible of the laboratory of the courses of Hydrology for Environmental and Civil Engineering students.

I teach Matlab programming for implementing the fundamental hydrological methods and Monte Carlo techniques.

I give lessons, I prepare teaching metherial, I give oral examinations. Courses vary in number, from 20 to 200 students.

Apr 2014 – Aug 2014

Research associate at department of Ecosystem Modelling, University of Göttingen, Göttingen, Germany.

I programmed a model for biological control of tomato pests. Tool: C++ (Qt platform)

EDUCATION

Jan 2010 – Mar 2014

PhD Candidate at Politecnico di Milano

Dissertation title: “Dynamics of tropical and subtropical vegetation: from an equilibrium to a non-equilibrium modelling approach”.

Main projects:

  • Savanna-forest vegetation dynamics modelling:I modeled woody cover dynamics in tropical and subtropical vegetation systems describing vegetation-fire feedbacksI explored these dynamics both with spatially implicit and spatially explicit individual-based approaches.
  • Rangeland ecology: I developed a stochastic model of rangeland dynamics and I applied the viability theory to find the states guaranteeing a long-term sustainable use of rangelands.

Minor projects

  • I developed a model of mosquito population dynamics in a water pond network
  • I developed a model of vegetation-permafrost feedbacks in tundra ecosystems

I supervised on average 8 students per year for bachelor/master thesis.

Apr – Jul 2013

Visiting PhD Student – School of Life Science - University of Kwa-Zulu Natal, Pietermaritzburg, South Africa

Dec 2012

Visiting PhD Student – UMR SADAPT, INRA, Paris, France

Apr – Sept 2012

Visiting PhD Student – Department of Ecosystem Modelling – University of Göttinen, Göttingen, Germany.

Sept 2007  - May 2010

Master Student – Environmental Engineering – Politecnico di Milano, Milan, Italy.

Thesis title: “A minimal eco-hydrological model for savanna vegetation: the role of rainfall, fire and herbivores”

Sept 2004 – Sept 2007

Bachelor Student – Environmental Engineering – Politecnico di Milano, Milan, Italy.

Thesis title: “Lario lake basin planning: indices of hydro-morphologic quality and fish welfare”

ADDITIONAL INFORMATION

Languages

Italian: Native language

English: Effective operational proficiency

French: Intermediate

German: Elementary

Computer Skills

Strong command of Matlab, NetLogo, Qt, NetLogo-GIS interfacing. R, GISs (ArcGIS, SagaGIS, Quantum GIS). Good knowledge of Microsoft Office (Word, PowerPoint, Excell, Access)

Referee Activity

Ecological Modelling; Animal; Ecosphere; African Journal of Range and Forage Science; Hydrology and Earth System Science; African Journal of Ecology, Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics.

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Documents à télécharger