Programme scientifique pour le mandat 2019-2023
La FIRE permet une convergence de compétences et de moyens de recherche unique à l’échelle régionale en sciences de l’environnement. Une large part des recherches menées concerne la compréhension du fonctionnement physique, biologique et géochimique des écosystèmes naturels et de leurs réponses aux forçages anthropiques, desquelles s’inspirent des solutions éco-technologiques pour la restauration et la préservation de l’environnement. Au-delà des axes de recherche fondateurs, la FIRE souhaite aussi s’orienter au cours de ce prochain quinquennat vers les systèmes socio-écologiques ou social-ecological systems (SES). Ces systèmes correspondent à des systèmes intégrés, dans des échelles de temps et d’espace couplant les sociétés et les écosystèmes (Liu et al., 2007). Le plus souvent, les études dédiées aux interactions hommes-milieux ou aux écosystèmes positionnent l’Homme en dehors du système naturel, ce qui limite la capacité de la communauté scientifique à prendre en considération la complexité des interactions entre l’homme et la nature (Bourgeron et al., 2009; Lagadeuc and Chenorkian, 2009; Liu et al., 2007).
Un schéma conceptuel d’un système socio-écologique est illustré Figure 1. Les études de ces systèmes socio-écologiques ont évolué au cours de ces 20 dernières années, en intégrant le fonctionnement des écosystèmes, les interactions de ces écosystèmes avec la société, et les services écosystémiques rendus à cette société. Aujourd’hui, mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes et leurs interactions avec la société est un enjeu majeur au regard :
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de l’impact des activités anthropiques sur nos écosystèmes,
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des facultés de résilience de ces systèmes face à des changements globaux,
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des moyens à mettre en œuvre pour préserver la qualité des milieux et leur biodiversité.
Figure 1 : Schéma conceptuel d’un système socio-écologique.
Plusieurs niveaux d’interactions peuvent être distingués (1) De l'écosystème au système social, les principales interactions sont représentées par l'offre de services écosystémiques. (2) Du système social à l'écosystème, on observe des attentes de la société au des services écosystémiques, mais également une pression humaine sur l'environnement. Entre les deux, avec des couplages socio-écologiques qui ne correspondent pas à des flux ou à des actions d’un système à un autre, mais à un état indiquant les liens locaux-régionaux et les rétroactions entre le fonctionnement de l'écosystème et le fonctionnement social.
L’intégration des composantes physiques/chimiques biologiques, et sociales et de leur interactions (Bourgeron et al. 2009) nous conduit à définir trois axes prospectifs selon un gradient de complexité dans les relations écosystèmes-société :
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Axe 1 : Fonctionnent physique, biogéochimique et biologique des écosystèmes et services écosystémiques
Cet axe ambitionne d’étudier la structure et le fonctionnement bio-géo-chimique des agrosystèmes et des hydrosystèmes continentaux, afin de mieux comprendre les déterminants des services écosystémiques. Il s’appuie sur le concept de zone critique et s’inscrit en partie dans la continuité des actions engagées dans les précédents plans quadriennaux de la FIRE avec l’étude des processus fondamentaux dans les agrosystèmes et les hydrosystèmes, l’étude des processus aux zones d’interface et le transfert de transfert de sédiments, nutriments, micropolluants organiques et inorganiques, débris plastiques dans un continuum ville - fleuve - estuaire. Les questions d’écotoxicologie et de (bio)remédiation des contaminations des eaux et des sols sont également en développement. Sur l’ensemble des services écosystémiques, les questions de biodiversité, sur lesquelles de nombreuses équipes de la FIRE travaillent, seront abordées.
L’axe 2 s’appuie sur le concept d’écologie territoriale qui implique l’interpénétration de domaines comme l’écologie industrielle et l’écologie urbaine - incluant les trames vertes et bleues qui connectent la ville à ses périphéries -, l’aménagement et le génie urbain, la biogéochimie des nutriments et des micropolluants. Cette interdisciplinarité est fondée sur une vision spatialisée et territorialisée des flux de matière et d’énergie mis en jeu par les anthroposystèmes et des processus qui les guident, qu’ils soient naturels ou anthropiques - sociaux, politiques et techniques (Barles, 2010). Au sein de cet axe, les interactions entre les systèmes sociaux et écologiques seront illustrées à travers les flux de matières, le métabolisme urbain et les empreintes des villes, et les systèmes hydro-agro-alimentaires.
Ce dernier axe vise à analyser la dynamique de quelques systèmes socio-écologiques. Selon l’approche RASE - Regional analysis of socialecological systems (Bourgeron et al., 2009), l’analyse d’un système socio-écologique comprend la caractérisation des différents composantes mais également de leurs statuts, de leurs fonctions et de leurs interactions, à des échelles spatiales et temporelles limitées et compatibles aux objectifs et questionnements initiaux. Différentes dimensions sociales peuvent être considérées : la perception que différents groupes sociaux ou acteurs publics ont du système donné, les fonctions qu’ils lui attribuent, les actions publiques qui ont été menées pour que ce système remplisse ces fonctionnalités, où la dimension politique a toute son importance. Les approches rétrospective et diachronique sont des approches pertinentes pour décrire des évolutions et des trajectoires, avec leurs ruptures ou leurs bifurcations et identifier les leviers qui les sous-tendent. Ces approches aideront à comprendre les mécanismes de gouvernance afin de guider les gestionnaires et les politiques dans les choix d’aménagements, de développement ou de restaurations des écosystèmes à l’échelle des territoires.
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