Master and SIE project topics

Web-SIG pour la conservation des ressources naturelles en Namibie

L’objectif de ce projet consiste à produire un portail cartographique internet permettant de gérer les divers types de problématiques liés à la gestion et la conservation d’une réserve naturelle en Namibie : protection et conservation d’espèces animales menacées (notamment le rhinocéros), gestion des feux de brousse, inventaire et gestion des espèces végétales, gestion des ressources naturelle comme la soie sauvage, le miel d’acacia, problématique du surpâturage, gestion des ressources en eau, etc.

Il s’agira de reprendre, en tout ou partie, les sites Web réalisés dans le cadre du cours design de SIG, de les compléter et de les intégrer dans une plateforme unique.

Ce thème, qui porte à la fois sur des aspects « métier » liés à la gestion intégrée des ressources et des aspects informatiques, est proposé conjointement par le LASIG (Matthew Parkan et Marc Soutter) et par la réserve de Kuzikus en Namibie (M. Friedrich Reinhard). Une grande partie du travail devra être réalisée sur place.

Développement d’une méthodologie d’évaluation des impacts combinés du trafic routier généré par l’exploitation de futures gravières

Dans le domaine des nuisances générées par le trafic routier – bruit, pollution de l’air – liées à l’exploitation des gravières, les études d’impact réalisées lors la mise à l’enquête des sites se limitent aux effets de l’exploitation d’un seul site et ne traitent absolument pas les effets de cumul liés à l’exploitation de nombreux sites dans une même région.
 
Objectifs
 
 
 
L’objectif de ce travail consiste à élaborer et implémenter une méthode d’évaluation de l’impact du trafic lié à l’exploitation combinée d’une cinquantaine de gravières dans le canton de Vaud.
Les éléments intervenant dans la réflexion sont:
  • l’emplacement des sites de production et les volumes autorisés, 
  • les zones de consommation, leur caractérisation spatiale et leurs besoins,
  • L’identification des trajets préférentiels et l’affectation de la production à des zones de consommation
  • La quantification des nuisances bruit/pollution
  • L’influence des modes de transport
  • La variabilité dans le temps et les incertitudes sur l’ensemble des paramètres
     
Contact: Marc Soutter, LASIG
 

Landscape genomics to predict the impact of climate change on Medicago truncatula in the Mediterranean area

The latest estimates of climate change predict a rise of 3°to 6°C on the world’s mean temperature by 2050. Together with an increase in temperature extremes throughout the world, this will cause acidification of the oceans, an increase of storm activity as well as longer, harsher drought and flood conditions. These important changes are expected to endanger biodiversity worldwide as many areas currently occupied by species and communities will no longer be suitable for them.
Medicago truncatula is a Legume (family Fabaceae) of omni-mediterranean distribution (Lesins & Lesins, 1979). Legumes have great economic importance in global agriculture as they provide a major source of protein and oil for humans and animals. Furthermore, they are unique among most cultivated plants because of their ability to fixate nitrogen through endosymbiosis. Medicago truncatula shows a small diploid genome, self-fertile nature, and a rapid generation time. Previous studies have found high levels of genetic population structure within the species’ range which can promote local adaptation. Evidence was found of considerable phenotypic variation among populations, including variations in growth habit, flowering time, and disease resistance, potentially explained by adaptation to local environmental conditions.
These characteristics, make Medicago truncatula a good system to investigate relationships of genetic variation to the environment through landscape genomics, and use insights gained to predict the consequences of climate change on populations of this species. Furthermore, this understanding could contribute to plan management actions not only for M. truncatula but potentially for further economically important plant species under climate change.

Data
Georeferenced Genomic SNP data collected by the M. truncatula HapMap Project (http://www.medicagohapmap.org)

Objectives

  1. Review the literature dedicated to the use of georeferenced paleo-climatic data in landscape genomics models;
  2. Identify the different paleo-datasets available (like e.g. Worldclim downscaled paleo climate data);
  3. Test whether past and current environmental variables are associated with genomic variants in M.truncatula populations;
  4. Make predictions of expected changes in population genetic structure of M. truncatula under scenarios of climate change.
  5. Evt. propose management actions for M. truncatula populations under the predictions projections of climate change.

References

  • Lesins K.A. and Lesins I. (1979) Genus Medicago (Leguminosae) – A taxogenetic study. The Hague, Kluwer.
  • Yoder JB, Stanton-Geddes J, Zhou P et al. (2014) Genomic Signature of Adaptation to Climate in Medicago truncatula. Genetics, 196, 1263–1275.

Supervision
Dr Stéphane Joost, LASIG, EPFL
Prof Stéphanie Manel, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Montpellier

Skills
Apart from a strong interest in the topic, no prerequisite in biology or molecular ecology is required.
 

Spatio-temporal dynamics of the distribution of mycoplasma pneumoniae infections

Mycoplasma pneumonia is a contagious respiratory infection. The disease is easily spread through contact with respiratory fluids, and it causes regular epidemics. Mycoplasma pneumonia is caused by a bacterium called Mycoplasma pneumoniae. This is the most recognized of all human pathogens. Most patients with respiratory infection due to M. pneumoniae do not develop pneumonia. Once inside the body, the bacterium may attach itself to lung tissue and multiply until a full infection develops. Most cases are mild and self-limited.
A recent study found quantitative evidence that the incidence of M. pneumoniae increased significantly with increased average temperature and relative humidity. A better understanding of its spatial distribution and sensitivity to climate might aid in the development of a reliable climate-based prediction system for M. pneumoniae epidemics.

The goal of this interdisciplinary research project is to explore the time-varying spatial distribution of M. pneumoniae on a 10 years dataset collected by the Institute of Microbiology at the University Hospital in Lausanne (CHUV), and possibly to investigate relationships between climate variations and the incidence of M. pneumoniae.

The following steps are planned:
(1) Spatial distribution of epidemiological data – geocoding
(2) Dynamic study, temporal and contextual infections
(3) Correlative analysis and grouping
(4) Contextual analysis and
(5) Predictive Analysis

The following data are considered: Time series, bacterial load, place of residence, age, gender, date of consultation, sampling type, profession, presence and type of pathogens.
This project will be carried out in collaboration with Dr Stéphane Joost (EPFL, LASIG, contact stephane.joost[@]epfl.ch), Prof Gilbert Greub, Dr. Katia Jaton-Ogay, and Dr Séverine Vuilleumier from the Institute of Microbiology, CHUV.

 

References

  • Onozuka, D., Hashizume, M. & Hagihara, A. (2009). Impact of weather factors on Mycoplasma pneumoniae pneumonia. Thorax, 64, 507–511.
  • Onozuka, D. & Chaves, L.F. (2014). Climate Variability and Nonstationary Dynamics of Mycoplasma pneumoniae Pneumonia in Japan. PLoS ONE, 9, e95447.

Filières énergétiques à Cuba

Le LASIG mène actuellement des recherches pour aider Cuba à trouver les moyens les plus adaptés de produire de l’énergie. Ce pays cherche, en effet, à devenir le moins dépendants possible de ressources extérieures. Plusieurs filières énergétiques sont envisageable et l’un des critères de choix est lié aux investissements nécessaires à leur mise en place. Mais il est également important de prendre en compte les conséquences de ces nouvelles filières sur l’environnement et plus particulièrement sur la qualité de l’air. Les recherches du LASIG consistent à trouver les filières énergétiques pouvant être mise en place pour un cout aussi faible que possible mais permettant également de minimiser l’impact sur l’environnement. La recherche de solution optimum de ce genre s’appuie, entre autre chose, sur des simulations de dispersion de polluant atmosphériques. Les résultats de ces simulations permettent ensuite d’estimer les relations entre les émissions de polluant et leurs concentrations dans l’atmosphère. Le projet de master ou de semstre proposé portera sur le calcul de ces relations appelées relations sources/récepteurs. Une fois ces relations estimées pour le cas de Cuba, elles pourront être utilisées dans les calculs d’optimisation des coûts.

Contacts: Prof Alain Clappier, Prof François Golay, Jessie Madrazo

 

Espace sonore et biodiversité dans le Grand Genève

Dans le cadre du projet de recherche URBANGENE, nous avons l’intention d’utiliser le son ambiant comme variable prédictive (combinaison d’information qualitative et quantitative) du niveau de biodiversité dans l’agglomération du Grand Genève. Il est pour cela nécessaire d’aller effectuer des enregistrements à différents emplacements de la ville (sons géoréférencés), d’établir sur la base de ce matériau brut une ou plusieurs variables “son”, et de comparer ces dernières avec des données environnementales et de santé publique qui sont déjà disponibles.

Un exemple: http://www.naturesoundmap.com/

En cas d’intérêt, pour tout renseignement: Dr Stéphane Joost, LASIG

Analyse spatiale de la concentration de radon

Comparaison entre la base de données de mesures de concentration de radon disponibles au niveau des communes suisses (cf risque radon en Suisse, OFSP) et les mesures effectuées par le canton de Berne (concentrations à l’intérieur des bâtiments). Le but de ce travail sera d’établir une méthodologie qui permette de comparer les valeurs des deux bases de données pour le canton de Berne, et d’évaluer la représentativité des données communales (OFSP) sur cette base.

Pour plus de renseignements: Stéphane Joost et Mauro Gandolla

  • Key-words: analyse spatiale, radon, SIG
  • Supervision: Dr Stephane Joost, LASIG & Mauro Gandolla, ECONS SA, Bioggio