Quatre challenges stratégiques de recherche visent à définir des modèles de vie et de production durables, à partir d’une approche basée sur « l’innovation multimodale ». Ces modèles partagent une approche centrée sur l’humain, à savoir sur les processus de production, et soulignent l’importance d’une forte résilience des écosystèmes, des êtres humains ou des sociétés pour aller vers le progrès.


Axe Stratégique de Recherche 1: Conception et gestion d’agro-écosystèmes durables dans un contexte de changement global (responsable : Isabelle Veissier)

Les agro-écosystèmes sont soumis à de nombreuses contraintes: changement climatique, déclin de la biodiversité, limitation planifiée des intrants nécessaires à la production, nécessité d’un approvisionnement régulier et de qualité auprès des filières agroalimentaires, changements des habitudes d’alimentation et de la perception de l’agriculture par les citoyens, etc. Les modèles de production nécessitent d’être adaptés pour relever le triple défi, économique, social et environnemental, en matière de durabilité. Nous nous concentrerons sur deux systèmes de production emblématiques en Auvergne: les céréales (culture prédominante dans la plaine de Limagne) et les herbivores (élevage prédominant dans les zones semi-montagneuses), ainsi que sur les partenaires économiques clés comme Limagrain et l’ARIAA. Le but ultime du projet est d’optimiser l’intégration des systèmes agricoles dans leur environnement. Cela implique d’augmenter leur résilience et leur durabilité, tout en tenant compte de leurs performances en termes de production, de protection de l’environnement, et en répondant aux attentes de la société (qualité de produits, bien-être animal, etc.).

L’objectif pour les premières années sera de renforcer le partenariat public-privé, notamment le programme de partage en matière d’innovation pour explorer de nouveaux partenariats. Ces partenariats et infrastructures vont permettre d’intensifier nos recherche en matière (i) d’adaptation de systèmes agricoles basés sur les végétaux et les céréales à une production durable et résiliente (recherche de nouveaux idéotypes de céréales, idéotypes d’arbres et de cultures pour l’agroforesterie, et adaptation des systèmes de production de céréales) ; (ii) de systèmes d’élevage d’herbivores visant à réduire les intrants (énergie, fertilisants synthétiques, et aliments concentrés) et à maximiser les bénéfices tirés des ressources locales, dont les prairies (recherche sur les systèmes agricoles à faibles intrants et sur la production de viande d’herbivores) ; et (iii) de prévision des précipitations, des mécanismes hydrodynamiques, et de transformation de produits phytosanitaires afin d’améliorer l’intégration des produits agricoles dans leur environnement. Par ailleurs, les approches interdisciplinaires et intersectorielles seront intensifiées par un soutien spécifique en faveur de nouvelles questions émergentes et par des thèses multidisciplinaires.

Le but ultime de ce Challenge Scientifique est de mettre en place un centre de recherche et de formation interdisciplinaire sur les interactions entre les cultures, l’élevage d’herbivores, l’environnement et les territoires, pour atteindre une polyvalence agricole optimale (production, protection de l’environnement et attentes sociales). Ce centre regroupera des chercheurs, des acteurs économiques, des décideurs politiques et des utilisateurs finaux pour travailler sur des projets de recherche ou de formation visant à encourager l’innovation « d’‘agro-environnements » durables. Un dispositif phare sera mis en place : un «hôtel de projet» destiné à l’accueil des chercheurs prometteurs, leur offrant un accès transnational aux ressources (installations, équipements, collaborations avec des équipes in situ), et assurant ainsi la convergence des disciplines, les attentes des parties prenantes et les ressources (notamment les données collectées par les infrastructures liées à ce challenge).


Challenge Stratégique de Recherche 2 : Systèmes et services intelligents pour la production et les transports (responsable : Michel Dhome)

Le challenge portant sur les “Systèmes et services intelligents pour la production et les transports” a pour objectif de concevoir et de développer des briques technologiques performantes et intelligentes répondant à des enjeux sociétaux forts. Le Ministère français de l’Industrie a récemment identifié trois secteurs industriels stratégiques qui correspondent à des enjeux nationaux: “les systèmes de transport de demain”, “les systèmes de production intelligents” et les “innovations agrotechnologiques”, qui alimenteront des marchés en développement. Les objectifs et la portée du projet relèvent du fait que les activités de recherche déjà menées dans le cadre du LabEx IMobS3 peuvent avoir un fort impact sur ces 3 secteurs. Le projet va également tirer parti des réalisations d’IMobS3, notamment en ce qui concerne les relations avec les acteurs socio-économiques.

L’objectif  du Challenge Stratégique Scientifique 2 est de s’appuyer sur les structures locales existantes pour créer un centre de recherche d’excellence axé sur les “systèmes et services innovants pour la production et les transports”, dans le but d’obtenir une position de leadership dans le domaine du développement de composantes technologiques sur les questions liées à la coopération homme-robot. Le développement de ce centre augmentera la capacité des transferts de technologie à l’industrie régionale, nationale et européenne et comprendra la mise en place de structures de partenariat public/privé. Cela conduira à : I) une reconnaissance européenne avérée sur les domaines thématiques du Challenge Stratégique Scientifique 2: la robotique et les TIC ; II) un rôle majeur de participation dans le cadre des projets H2020 ; III) un écosystème d’innovation entièrement opérationnel des niveaux de maturité technologique TRL 2 à TRL 8 (commercialisation de systèmes et services innovants dans les 3 secteurs stratégiques ciblés du projet).

Les enjeux scientifiques à long terme seront centrées sur : I) les nouvelles technologies pour collecter, exploiter et transférer en toute sécurité des ensembles massifs de données ; I) une complète autonomie des robots mobiles (vitesse augmentée, évitement d’obstacles, transition jour / nuit, mauvaises conditions météorologiques, urgences); III) les cobots mobiles, flexibles et ergonomiques ; IV) la planification stratégique, tactique et opérationnelle de systèmes de production ; V) la modélisation entièrement opérationnelle de l’acceptabilité et de l’acceptation de nouvelles technologies. Les principaux résultats seront : I) un réseau opérationnel et international sur le transfert de technologie ; II) un réseau de PME locales innovantes pour l’intégration et le déploiement de systèmes et services innovants ; III) des bénéfices en termes d’emplois et de compétitivité d’entreprises clés en Auvergne (nouveaux produits, nouveaux équipements et recrutement de personnes hautement qualifiées).


Axe Stratégique de Recherche 3 : La mobilité humaine personnalisée pour une meilleure santé (responsable : Alain Eschalier)

La mobilité individuelle a une incidence sur l’autonomie, facteur clé de la santé humaine et sujet particulièrement préoccupant dans le contexte du vieillissement. Le fait de préserver un appareil locomoteur actif aussi longtemps que possible a ainsi une influence majeure sur la qualité de la vie humaine. Ce thème devient encore plus important avec l’allongement de la durée de vie et l’augmentation progressive du nombre de personnes âgées souffrant de maladies chroniques, dont certaines affectent leur mobilité. Pour aborder cette question de la mobilité individuelle, nous considérons qu’une approche intégrative, combinant l’exploration à la fois du système musculaire et de différents facteurs d’intervention sur l’appareil locomoteur et ses fonctions, doit être mise en œuvre. Les thématiques des unités mixtes de recherche de Clermont-Ferrand travaillant dans le domaine de la biologie et de la santé, dont le soutien des organismes de recherche nationaux (l’INRA, le CNRS, l’INSERM) vient d’être renouvelé, permettront de développer cette approche de façon originale. En effet, ces unités mixtes de recherche associent des compétences reconnues sur l’étude du développement musculaire et du métabolisme d’unee part, et sur des facteurs susceptibles de modifier les capacités locomotrices (douleur, nutrition, épigénétique et dysbiose) d’autre part. Cette association confère ainsi une réelle spécificité au site et permet d’envisager le développement d’une recherche distinctive qui devrait mener à des perspectives thérapeutiques innovantes.

A terme, nous entendons devenir le leader européen dans le domaine de la mobilité individuelle et avoir établi un réseau dense de nouveaux professionnels, tant depuis notre site actuel que depuis ses alentours au sein de la région Auvergne-Rhône-Alpes. I) Le CHU Clermont-Ferrand et le Centre Jean-Perrin auront développé des programmes d’activité physique individualisés pour les patients souffrant de maladies chroniques et des bilans de santé préalables pour tous les patients admis à l’hôpital ; II) Les nouveaux biomarqueurs qui sont identifiés seront systématiquement surveillés ; III) des procédures de réadaptation personnalisées seront disponibles pour les patients et seront accompagnées de mesures thérapeutiques, d’une alimentation adaptée, et de soins post-hospitaliers ; IV) une alimentation préventive aidera à limiter le développement de troubles de la mobilité chez les personnes actives et en bonne santé, IV) des programmes d’incitation seront soutenus par la municipalité dans la perspective de changer le mode de vie des citoyens et de donner à Clermont-Ferrand l’image d’une ville intégrant à ses objectifs l’amélioration de la qualité de vie de ses citoyens grâce à la mobilité personnalisée et V) plusieurs entreprises, aussi bien nouvelles qu’existantes dans la région Auvergne-Rhône-Alpes, regroupées en clusters, commercialiseront de nouvelles formules alimentaires, de nouveaux médicaments, des probiotiques ou des stratégies pour améliorer la mobilité.


Axe Stratégique de Recherche 4 : Réduction des risques de catastrophes (responsable : Patrick Bachelery)

La gestion des risques de catastrophes requiert une analyse des facteurs de causalité de catastrophes ainsi que de la vulnérabilité des environnements considérés. Dans le contexte particulier des pays en développement, les vulnérabilités sont multidimensionnelles et très impactées par les choix effectués dans les sphères socio-économique et politique. En se fondant sur leur expertise reconnue dans l’étude des risques volcaniques et de la vulnérabilité économique, les protagonistes de CAP 20-25 appliqueront le concept d’Innovation Multimodale et développeront une approche intégrative et originale à la réduction des risques de catastrophes. Cette approche regroupera une palette d’acteurs et de compétences relevant des Sciences de la Terre, des Mathématiques, des Sciences Humaines et Sociales, afin d’aborder des questions liées à l’évaluation quantitative des risques naturels, à la caractérisation de vulnérabilités socio-économiques et à l’élaboration de stratégies d’atténuation des risques et de capacité de résilience pour les parties prenantes. L’ambition globale est de placer Clermont-Ferrand en première ligne de la recherche sur la réduction des catastrophes naturelles (en particulier les épisodes volcaniques) qui empêchent le développement durable, en particulier dans les pays en développement. Pour ces pays, la nécessité d’intégrer la réduction des risques de catastrophes en tant qu’objectifs de développement durable est primordiale.

Notre ambition est de créer à Clermont-Ferrand un centre de classe mondiale en matière de développement de capacité et de recherche sur la réduction des risques de catastrophes (Le Centre des Risques de Clermont), en commençant par mettre fortement l’accent sur les dangers volcaniques dans les pays en développement. Ce centre innovant développera et coordonnera des activités de recherche et de sensibilisation dont les objectifs seront les suivants: (I) produire et diffuser la recherche multidisciplinaire sur la réduction des risques de catastrophes, (II) contribuer au développement de la capacité de la réduction des risques de catastrophes, et (III) faciliter l’échange des connaissances entre les chercheurs universitaires, les décideurs politiques et les autres parties prenantes.

A terme, le Centre des Risques de Clermont sera reconnu en tant que centre européen de premier plan pour le développement de capacité et de recherche en réduction des risques volcaniques, et plus largement en tant qu’acteur clé pour la réduction des risques de catastrophes. Une partie de son activité deviendra financièrement auto-suffisante grâce aux appels d’offres de consortiums inter-disciplinaires ainsi qu’au financement provenant de gouvernements, de l’industrie, du secteur humanitaire et des organisations internationales (Nations Unies, Organisation Mondiale de la Santé, etc.). Des activités d’échange de connaissances dans le secteur privé seront également développées. La communauté scientifique locale améliorera son excellence par le renforcement de la dimension appliquée de ses projets de recherche. Une attention particulière sera portée aux brevets et aux créations de start-ups dans le domaine des capteurs et des stratégies de surveillance des risques de catastrophes. L’accent sera aussi mis sur la mobilisation de ressources venant du secteur privé, y compris de banques privées et de sociétés d’assurances.