Cédric Gaucherel

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Cédric Gaucherel est un chercheur français en écologie théorique et chargé de recherche à l’Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE) à l’unité mixte de recherche botAnique et Modélisation de l’Architecture des Plantes et des végétations(UMR AMAP) depuis 2006 .

Cédric Gaucherel travaille sur la compréhension des écosystèmes pour bâtir une théorie solide de leur fonctionnement et proposer des moyens d'insertion plus harmonieux des humains dans ces écosystèmes. Il propose de chercher leur point commun à travers l'étude d'un langage formel .

Biographie

Né le 7 mars 1970 à Paris, il est le fils de Philippe Gaucherel et Monique Gaucherel. Son père est d'abord chercheur au CNRS puis professeur de physique et mathématiques à l’université de Nice-Sophia-Antipolis. Sa mère est professeur dans un lycée technique à Nice. Il est aussi l’arrière-petit-fils du chimiste Gaston Gaucherel et arrière-arrière-petit-fils du peintre Léon Gaucherel.

Il obtient un Doctorat en Astrophysique et Techniques Spatiales en 1997 à l’université Paris-Sud d’ Orsay sur la détection de planètes extrasolaires . Après sa troisième année de thèse au Chili à l’observatoire Européen Austral (ESO), il soutient sa thèse devant un jury composé de Michel Mayor, astrophysicien Suisse et prix Nobel de Physique 2019 .

Cédric Gaucherel est aussi titulaire d’un Diplôme d’études approfondies (DEA, équivalent Master II) en Histoire et philosophie des sciences .

Il devient ensuite photographe indépendant pour des agences d’illustrations et parcourt les cinq continents. Rapidement, il oriente sa carrière de l’astrophysique vers l’écologie . Il crée alors une petite entreprise de conseil en environnement et collabore avec des Directions Régionales de l’Environnement (DIREN). Il collabore aussi avec divers instituts de recherches comme l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD), le Centre de Coopérations Internationales en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD), le Centre National de Recherche Scientifiques (CNRS), le Muséum National D’Histoire Naturelle (MNHN), l’Institut National de Recherche Agronomique (INRA), mais aussi avec des organisations telles que l’Agence Nationale de Recherches (ANR) et Électricité de France (EDF).

Après deux années de conseil en environnement dans l’entreprise qu’il a fondée, puis plusieurs postdoctorats qui le ramène dans la recherche publique, il travaille dans des disciplines contrastées : traitement de signal, télédétection, géomorphologie, climatologie, hydrologie, informatique, théorie de la complexité, écologie, agronomie, biologie et philosophie des sciences.

En 2006, il obtient une Habilitation à diriger les Recherches (HdR) portant sur la complexité de systèmes environnementaux variés . Il soutient cette HdR devant notamment : François Houllier, Bernard Saugier, Mickael Gill, Laurent Polidori et Michel Loreau .

De 2010 à 2014, il dirige le département d’écologie de l’Institut Français de Pondichéry (IFP), une unité mixte internationale (UMIFRE) au sud de l’Inde .

Ses travaux les plus récents l’amènent à proposer la théorie linguistique du vivant , qui concerne notamment les écosystèmes. Il fait l’hypothèse que tout système vivant possède une sorte de langage que nous devons décoder pour le comprendre et, au besoin, interagir avec lui .

Théorie enseignée

Tout au long de sa carrière, Cédric Gaucherel fait preuve de pluridisciplinarité avec un intérêt dominant pour l'écologie.

Il enseigne actuellement l’écologie, la modélisation, l’Histoire et la Philosophie des sciences de l’école primaire jusqu’au Master.

Durant la Fête des sciences, il vise le grand public au cours de diverses émissions de radio et à travers des projets de vulgarisation scientifique .

Théorie linguistique du vivant

Article détaillé : Théorie linguistique du vivant.

Son dernier livre en libre accès, The languages of Nature - When nature writes to itself (lire en ligne) propose que tout système vivant possède un langage (au sens des informaticiens et non des linguistes). Grâce à des syntaxes plus ou moins élaborées, ces systèmes fonctionneraient et se développeraient en combinant des constituants qui possèdent une sémantique propre. Une étude rigoureuse de ces langages permettrait de les comprendre et d’identifier leurs propriétés spécifiques.

Dans un second temps, l’approfondissement de ces langages espère mettre en évidence des ressemblances et une filiation entre eux. L’étude permettrait de proposer une explication cohérente et testable de l’apparition, puis de l’évolution du vivant. En parallèle, l’étude de systèmes « presque vivants », comme les virus et les écosystèmes, aidera à comprendre la spécificité du vivant et à proposer d’autres pistes de vie prébiotique.

Le langage des écosystèmes

Son équipe et lui ont pu étudier les dynamiques d’écosystèmes contrastés, tempérés comme tropicaux, terrestres comme aquatiques, anthropisés ou non.

À l’aide de modèles originaux, ils ont pu vérifier que ces dynamiques peuvent être conçues comme le résultat des langages et de leurs expressions. Ces langages manipulent un réseau d'interactions (aussi nommé réseau d'interaction écosystémique) fondé sur un ensemble de règles “grammaticales”, mais dont la syntaxe est relativement pauvre. Ce réseau d’interaction écosystémique forme le “squelette” de l’écosystème. La topologie de cette structure constitue précisément l’information que le langage écosystémique manipule.

Les règles qui formalisent les processus bio-écologiques, physicochimiques et socio-économiques principaux constituent les bases formelles de ces langages écologiques. Les recherches de formalisation de ces langages se poursuivent actuellement et s'appuient sur des modèles qualitatifs à évènements discrets. Cette théorie du langage des écosystèmes est également étayée par des études épistémologiques , ce qui témoigne l’attrait de Cédric Gaucherel pour l’Histoire et la Philosophie des sciences.

Méthodologie et modélisations

Cédric Gaucherel applique ses connaissances en physique (analyses temporelles et spatiales, modélisations mécanistes ou non) à des sujets environnementaux contrastés. Il guide par exemple le développement de cinq logiciels grâce à des collaborations en informatique, mathématiques et physiques et déposé des brevets à l’INPI. Ces logiciels , libres d’accès et de droits sous la licence CeCILL-C, sont développés en Java®. Ils permettent entre autres l'étude de paysages agricoles, des réseaux hydrographiques et des séries temporelles.

Héron

Bibliographie

Ouvrages

• C. Gaucherel, Combien ma mère m’a vendue, Eds Baudelaire, à paraître (2021).
• C. Gaucherel, The Languages of Nature - When nature writes to itself. Lulu Eds, (ISBN 978-0-244-21498-2), pp.237 (2019). (livre en libre en accès formet PDF et ipub) (lire en ligne)
• C. Gaucherel, P.H. Gouyon & J.L.Dessalles, Information, the hidden side of life. ISTE Wiley Eds, (ISBN 978-1-78630-424-7), pp. 7 (2019).
• J.L. Dessalles, C. Gaucherel & P.H. Gouyon, Le fil de la Vie : La face immatérielle de la Nature. Odile Jacob, (ISBN 978-2-7381-3395-3), pp.240 (2016).
• C. Gaucherel, Le quotidien du chercheur, une chasse aux fantômes ? Eds Quae, (ISBN 978-2-7592-2076-2), pp 89 (2013).

Publications scientifiques

1. Gaucherel, C. & Pommereau, F., Using discrete systems to exhaustively characterize the dynamics of an integrated ecosystem, Methods in Ecology and Evolution, 0: 1-13 (2019). (lire en ligne)
2. Gaucherel, C., C. Noûs, Platforms of Palaeolithic knappers reveal complex linguistic abilities. PCI Archaeology, Paleorxiv, wn5za, ver. doi: 10.31233/osf.io/wn5za (2020). (lire en ligne)
3. Tournebize, R., Gaucherel, C., Language: a fresh concept to integrate syntactic and semantic information in life sciences. Biosystems, 160: 1-9 (2017). (lire en ligne)
4. Saltré F., Duputié, A., Gaucherel, C., Chuine, I., How will climate, migration ability and habitat fragmentation affect the future distribution of European beech? Global Change Biology, doi: 10.1111/gcb.12771 (2014). (lire en ligne)
5. Gaucherel, C., Houllier, F., Auclair, D., Houet, T., Dynamic landscape modelling: the quest for a unifying theory. Living Reviews in Landscape Research, 1:31, DOI:10.12942/lrlr-2014-2 (2014). (lire en ligne)
6. Gaucherel, C., Salomon, L., A neutral model for river network sinuosity. Geomorphology, 214: 416-422 (2014). (lire en ligne)
7. Gaucherel, C., Ecosystem complexity through the lens of Logical Depth: capturing ecosystem individuality. Biological Theory, 9 (4): 440–451, DOI 10.1007/s13752-014-0162-2 (2014). (lire en ligne)
8. Berman, M. Andersen, A.N., Hély, C. and Gaucherel, C., Overview of the distribution, habitat association and impact of exotic ants on native ant communities in New Caledonia. PLoS One 8(6): e67245. (lire en ligne)
9. Gaucherel, C., Boudon, F., Houet, T., Castets, M., Godin, C., Understanding Patchy Landscape Dynamics: Towards a Landscape Language. PLOS One, 10.1371/journal.pone.0046064 (2012). (lire en ligne)
10. Gaucherel, C., Jensen, H.J., Origins of evolution: Non-acquired characters dominate over acquired characters in changing environment. Journal of Theoretical Biology, 304:11-120 (2012). (lire en ligne)
11. Gaucherel, C., Wavelet analysis to detect regime shifts in animal movement. Computational Ecology and Software, 1(2):69-85, (2011). (lire en ligne)
12. Legrand, A., Gaucherel, C., Baudry, J. and Menard, J.-M., Agroecological modelling of the effects of cropping systems and landscape compositions on Pterostichus Melanarius (Coleoptera: Carabidae). Agronomy for sustainable development, 31:515–524 (2010).
13. Gaucherel, C., Analysis of ENSO interannual oscillations using nonstationary quasi-periodic statistics: a study of ENSO memory. International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.1937 (2010). (lire en ligne)
14. Gaucherel, C., Guiot, J. and Misson, L., Previsions of pine (Pinus Alepensis) and oak (Quercus Petraea) productions in South-East part of France for the XXIth century using a process-based tree-growth model. Biogeosciences, 5:1 - 12 (2008).
15. Gratiot, N., Anthony, E.J., Gardel, A., Gaucherel, C., Proisy, C. and Wells, J.T., Coastal change between now and 2025: the case for the 18.6 year tidal cycle. Nature Geoscience, 1(3): 169-172, (2008). (lire en ligne)
16. Gaucherel, C., F. Burel, and J. Baudry, Multiscale and Surface pattern analysis of the effect of landscape organisation on carabid beetles distribution. Ecological Indicators, 7 (3): 598-609, (2007). (lire en ligne)
17. Gaucherel, C., Use of wavelet transform for temporal characterization of remote watersheds. Journal of Hydrology, 269(3-4): p. 101-121 (2002). (lire en ligne)
18. Gould, A. and C. Gaucherel, Stokes's theorem applied to microlensing of finite sources. Astrophysical Journal, 477(2): p. 580-584 (1997). (lire en ligne)

Brevets

1. Gaucherel, C., Pluviophone actif, Brevet INPI n° 0504458. 2005: France. p. 6. (lire en ligne)
2. Gaucherel, C., Pluviophone, Brevet INPI n° 0112697. 2001: France. p. 7. (lire en ligne)

Liens externes

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