L’avenir de l’environnement periurbain

25 avril 2003

Programme

Allocutions introductives

Remi TOUSSAIN
Directeur de l’Institut National Agronomique de Paris - Grignon

Remi TOUSSAIN rappelle que l’Institut national agronomique de Paris Grignon a pour vocation de former des « ingénieurs du vivant ». Les questions du Vivant sont au cœur des préoccupations de nos sociétés (environnement, développement durable, alimentation sous ses aspects quantitatifs et qualitatifs) et sont désormais largement abordées sur les plans européen et international. Il rappelle, en effet, que les technologies du vivant, avec les préoccupations scientifiques et techniques mais aussi sociétales et éthiques qui les caractérisent singulièrement, seront un des grands défis du 21ème siècle.

L’Institut national agronomique de Paris Grignon est composé de 6 départements qui intègrent ces préoccupations depuis longtemps : l’ordre du jour de la réunion s’inscrit bien dans ce cadre et il n’est donc pas étonnant que nombre d’intervenants soient enseignants-chercheurs de l’établissement ou chercheurs associés. Remi TOUSSAIN rappelle que l’INA P-G est intégré à l’Institut Fédératif de Recherche EGER -présenté par André Mariotti- qui regroupe près de 150 chercheurs et travaille en étroit partenariat avec l’Institut Pierre Simon Laplace -600 chercheurs-. Par ailleurs, après avoir souligné la nécessaire et fructueuse interdépendance entre enseignement supérieur et recherche, Remi TOUSSAIN se réjouit de constater que l’Institut national agronomique de Paris Grignon a établi de très nombreux partenariats, notamment avec les Universités mais au premier rang, bien sûr, avec l’Institut national de la Recherche agronomique à travers de très nombreuses UMR.

Yves CHUPEAU
Président du Centre Versailles – Grignon
de l’Institut National de la Recherche Agronomique

Yves CHUPEAU rappelle les principales caractéristiques de l’action qui est menée par l’Institut National de la Recherche Agronomique de Versailles - Grignon (INRA) dans ce nouvel Institut Fédératif de Recherches (IFR). En premier lieu, les activités concernent essentiellement la gestion de l’environnement et l’évaluation de l’impact de l’agriculture sur le sol et l'air. Il souligne, en second lieu, le cadre principalement régional, périurbain, dans lequel s’exerce cette activité de l’Institut National de la Recherche Agronomique. En troisième lieu, il rappelle la volonté de l’ensemble des partenaires de fonder un pôle d’excellence en matière de recherche, d'enseignement et de formation. Yves CHUPEAU insiste sur le rôle fondamental joué par l’Institut fédératif de recherche (IFR) présidé par André MARIOTTI. Il rappelle que l’Institut National de la Recherche Agronomique, la DGER et la Région Ile de France ont décidé le financement de l’extension de cet institut, par un volet de biologie appliquée à la protection des végétaux par la création d’une unité dédiée à la biologie des champignons phytopathogènes. Yves CHUPEAU précise que cet ensemble devrait être constitué en 2006.

Laure REINHART
Présidente d’Ile de Science

Laure REINHART rappelle que l’association « Ile de Science » constitue une structure qui regroupe une vingtaine d’établissements d’enseignement supérieur et de recherche sur le territoire de l’Ile-de-France. L’association « Ile de Science » a pour vocation de regrouper sous une seule et même entité l’ensemble de ces établissements pour travailler sur de sujets transverses d’intérêt commun. Dans cette optique, l’association « Ile de Science » s’attache à faire émerger, sur le territoire de la région francilienne, un certain nombre de pôles d’excellence en matière de recherche, d’enseignement supérieur et de formation. Le domaine des sciences du vivant est l’un des pôles d’excellence identifiés et promus par l’association.

Le deuxième objectif de cette structure est la promotion de ces centres de recherche. Laure REINHART rappelle qu’il est primordial, dans un contexte global de désaffection des matières scientifiques par les étudiants, de faire connaître l’existence et la qualité de ces établissements. Leur compétence en matière d’enseignement, de formation et de recherche ne saurait, en effet, être mis en doute. Le troisième objectif que poursuit l’association « Ile de Science » est la très large diffusion de l’information scientifique auprès d’un public élargi. Laure REINHART rappelle, à ce titre, que « Ile de Science » organise de nombreux événements destinés à diffuser cette information auprès des étudiants et du grand public. Parmi ces événements figurent des journées ou des colloques, à l’image de celui qui se tient, ce jour, dans les locaux de l’Institut National Agronomique de Paris-Grignon. Enfin, des groupes de travail s’attachent à faire progresser ces établissements sur des sujets transverses : Documentation scientifique et technique, Valorisation et protection des résultats de la recherche, Éthique,…

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Présentation de l’Institut Fédératif de Recherche « Environnement et Gestion de l’Espace Régional »

André MARIOTTI
Président de l’IFR « EGER »

André MARIOTTI présente en introduction l’Institut Fédératif de Recherche « Environnement et Gestion de l'Espace Régional » qu’il dirige. Cet organisme regroupe un certain nombre d’organismes parmi lesquels figurent l’ENSCP, l’Unité de Formation et de Recherche 9928 de l’Université Paris 6 Pierre et Marie Curie. L’Institut associe également les laboratoires qui sont situés sur les sites de Grignon et de Paris de l’Institut National Agronomique. André MARIOTTI indique que l’Institut Fédératif de Recherche "Environnement et Gestion de l'Espace Régional" regroupe 122 scientifiques, dont 84 travaillent sur le site de Grignon. Au total, le nombre des personnes qui associés aux travaux de l’Institut est estimé à près 300 personnes, qu’il s’agisse des scientifiques, des chercheurs, des étudiants en thèses ou des personnels techniques et administratifs.

Le Directeur de l’Institut Fédératif de Recherche "Environnement et Gestion de l'Espace Régional" rappelle que son organisme partage avec les Universités Paris 6 et Paris 11, avec l’Ecole Doctorale « Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement et Santé » et avec l’Ecole Normale Supérieure un certain nombre de diplômes d’études supérieures de troisième cycle, parmi lesquels figurent plusieurs diplômes d’études approfondies (DEA). André MARIOTTI indique que la création d’Observatoires Régionaux de l’Environnement devrait faciliter la nécessaire prise de conscience d’engager des travaux en commun sur un certain nombre de sujets. Il rappelle également que le projet BIOGER devrait permettre de constituer un corpus biologique particulièrement dense.

André MARIOTTI précise que l’Institut Fédératif de Recherche "Environnement et Gestion de l'Espace Régional" a engagé un certain nombre de projets transversaux, parmi lesquels figurent des recherches consacrées :

  • Aux matières organiques des sols polluants,
  • A l’évaluation et à la maîtrise des risques environnementaux dans les systèmes des grandes cultures,
  • Aux transferts et aux relations entre la biosphère et l’atmosphère dans l’espace rural urbain et périurbain,
  • Aux systèmes de cultures durables au sein des différents niveaux d’organisation socioéconomique,
  • A la valorisation et à l’impact des déchets,
  • A diverses missions d’observation, en partenariat avec l’Observatoire sur la Qualité des Sols et les Observatoires de Recherche pour l’Environnement.

S’agissant des partenaires institutionnels, André MARIOTTI précise qu’en raison de la faible structure dont est doté, pour l’instant, l’Institut Fédératif de Recherche "Environnement et Gestion de l'Espace Régional", rien n’a encore été réellement engagé sur ce plan. Il précise cependant qu’un certain nombre de contacts individuels ont été pris. Ils devraient constituer la première étape d’une constitution progressive d’acteurs institutionnels agissant au côté de l’Institut. André MARIOTTI considère, à ce titre, que l’association « Ile de Science » présidée par Laure REINHART pourrait être amenée à jouer un rôle significatif en ce domaine. Cet organisme, en effet, pourrait devenir demain un interlocuteur de poids. Un tel rapprochement constituerait, à n’en pas douter, un partenariat très précieux pour l’Institut Fédératif de Recherche "Environnement et Gestion de l'Espace Régional". André MARIOTTI rappelle enfin qu’un certain nombre de partenaires économiques assistent l’Institut dans l’accomplissement de sa mission.

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L’agriculture périurbaine d’Ile-de-France face à son territoire

André FLEURY (UMR SADAPT / ENSP)
Christine AUBRY (UMR SADAPT)

Agriculteurs et citadins n’ont pas le même regard sur l’espace rural : lieu de production pour les premiers, paysage et lieu de plaisir, en un mot la campagne pour les seconds. Or, un territoire résultant de l’appropriation d’un espace par une société, le paradoxe du périurbain est que la société est citadine et l’espace rural : d’emblée, les conditions d’un conflit latent sont en place. Parmi les plus sensibles, on peut noter que la notion de campagne évoque aux citadins des valeurs anciennes qui font oublier que l’agriculture d’Ile-de-France est traditionnellement moderne. La région s’est en effet toujours inscrite à la pointe du développement agricole : le Potager du Roi, à Versailles, fût un lieu d’invention horticole de sa création, en 1678, à la fin du 18ème siècle ; la grande exploitation spécialisée en céréales, au bâti et parcellaire caractéristiques, s’est construite dès le début du 18ème siècle, l’exploitation commerciale des fleurs et plantes ornementales à partir du tout début du 19ème, l’amélioration des plantes par Vilmorin, à Verrières le Buisson après 1850, l’invention des CETA (Cercles d’Etudes Techniques Agricoles) par Bernard POULLAIN, à la Queue-lès-Yvelines vers 1950, etc.

Si la ville s’est toujours étendue au détriment de l’espace rural périphérique, peu s’en sont plaints, car la plus-value foncière permettait en général de financer l’adaptation des activités économiques repoussées, agricoles entre autres. Grâce à l’amélioration des rendements et des systèmes de distribution, cette régression de surface ne s’est jamais traduite en crise alimentaire. Cette extension s’est accélérée depuis trente à quarante ans, surtout quand l’amélioration des transports a permis de concilier, au quotidien, activité en ville et habitat en périurbain rural. Ce phénomène, joint au plébiscite de l’habitat pavillonnaire par la population, a provoqué l’étalement urbain et la rurbanisation. Aussi, la désorganisation résultante en profondeur de l’espace rural périphérique a commencé alors d’être jugée comme facteur de déséquilibre social : citons notamment les deux risques importants de l’éloignement du parisien de la nature et des nuisances sur l’efficacité économique de l’agriculture, quand elle montrait sa capacité à tirer parti de la politique agricole européenne.

La réponse politique a été le recours à la planification urbaine. Le premier geste fut la création des zones naturelles d’équilibre, composante importante du schéma directeur francilien de 1976, où une nouvelle frontière protège l’espace naturel ou ouvert, destiné à équilibrer la ville, tant dans ses composantes forestières ou écologiques, requises d’être accessible au public citadin, que dans sa composante économique agricole, où l’on veut limiter les nuisances citadines. Le deuxième événement marquant est la création, en 1994, de la ceinture verte, où l’agriculture est légitime si elle est de proximité. Avec la forêt, elle doit être le cadre paysager du noyau urbain central. On annonce aussi vouloir développer les jardins familiaux, ainsi que l’agriculture spécialisée ; c’est une proposition assez paradoxale, puisque l’agriculture de proximité urbaine est largement la grande culture ! Une première évaluation de ce renouvellement est intervenue en 2002, qui constate que les prélèvements urbains n’ont pas été vraiment contenus. Cela suggère que la réussite de la planification régionale implique aussi l’acceptation locale, échelle territoriale du vécu citadin débouche sur une révision anticipée. Une troisième étape s’engage, avec la révision du schéma, qui devra sans doute se prononcer davantage sur les modèles de gestion territoriale, et donc sur les rapports concrets avec l’agriculture. Une étape remarquable en 2002 a été l’étude du paysage dans les espaces agricoles d’Ile-de-France, entre l’institut aménagement et d’urbanisme et la direction régionale de l’agriculture et de la forêt.

Le premier modèle de gestion territoriale périurbaine est apparu à Grenoble, où la profession agricole spécialisée avait pris l’initiative. Mais de nos jours, on constate l’émergence d’un désir citadin d’être au moins partenaire ; c’est une nouvelle occasion de difficulté entre agriculteur et citadins, entre gouvernance territoriale ou gouvernement unilatéral. En effet, on discerne le projet de nouvelles formes spécifiques d’agriculture, qui coexistent avec l’agriculture classique :

  • Les unes utopiques ou idéales ; une association milite à Saclay pour le maintien d’une agriculture paysanne (en l’occurrence, il s’agit plutôt d’une invention) ; un mouvement pédagogique s’approprie la qualification d’agriculture durable, en en refusant la qualification à celle que pratiquent de longue date les agriculteurs.
  • Des formes d’agriculture diversifiée, quelquefois situées aux confins du pittoresque ; il en existe des exemples remarquablement innovants en Ile-de-France (vieille tradition !) ; les fermes de cueillette commencent à être bien connues et fréquentées.

Cependant, il faut réfléchir aux conditions de réussite de la diversification : peut-elle réussir sans qu’existe un paysage rural identitaire ? Le schéma proposé par le GRAU (Groupe de Recherche en Agriculture Urbaine) est alors : l’agriculture classique produit par son activité propre les formes de l’espace que les citadins considèrent comme leur campagne. Des activités économiques s’appuient sur lui, les unes au sein des exploitations elles-mêmes (diversification au sens ordinaire), les autres par diverses entreprises, notamment celles qui ont besoin d’un environnement de nature. Qui imaginerait la réussite et la durabilité économique d’un golf, d’un hôtel dédié aux séminaires d’entreprises, d’un centre équestre ou d’une cueillette entre un parking de grande surface commerciale et une zone logistique ? Ces activités ont besoin réellement besoin d’une infrastructure spécifique, le paysage rural. Les activités de création (on a observé un cabinet d’architecte, un concepteur de logiciel, un paysagiste), apprécient particulièrement ce cadre de campagne proche de leurs clients citadins.

Aussi peut-on proposer que la politique publique se traduise moins par un encadrement de l’agriculture et davantage par la facilitation de l’initiative des agriculteurs. Cette agriculture libérée des contraintes urbaines produira, comme elle l’a fait de longue date, le paysage rural de la campagne contemporaine, non celui reconstruit par les représentations citadines. Les agriculteurs revendiquent fortement d’être d’abord des acteurs économiques ; leur activité productrice porte effectivement sur les denrées agricoles aux marchés variés. Mais, parce que cette activité met en formes l’espace, elle est aussi productrice de territoire, au marché par essence local. Il est donc essentiel de reconnaître la valeur économique de ce paysage produit par l’activité agricole, surtout quand l’avenir économique des céréales est mis en péril par la régression des financements européens. C’est le sens précis de la multifonctionnalité de l’agriculture périurbaine. Vont dans ce sens les maires de ces villes périurbaines qui préfèrent payer des taxes de non-application de certaines dispositions de la loi Solidarité et Renouvellement Urbain pour préserver l’identité et l’équilibre territoriaux de leur commune, et maintenir à cette fin leur agriculture. Par exemple, le quasi échec des CTE (Contrats Territoriaux d’Exploitation) en périurbain est entre autre imputable à la compréhension insuffisante des enjeux spécifiques d’environnement et d’équilibre de ces territoires, essentiels au fonctionnement de la ville, par la loi d’orientation agricole (1999). C’est pourquoi il faut souligner l’originalité du CTE arboriculture périurbaine, un des rares CTE à avoir abouti en périurbain ; seules étaient éligibles les zones comportant au moins 1000 hb/km2, donc clairement périurbaines. Le maintien d’un paysage rural était, dans ce contexte, un enjeu territorial majeur…

Discussion

Une intervenante rappelle que le schéma directeur de 1994 permettait un grignotage des territoires agricoles. Elle se déclare persuadée que le nouveau schéma qui émergera de la révision en cours offrira les moyens de limiter ce type de grignotage.

Il est vrai que cette question est au cœur des débats actuels du SDRIF. On comprend mieux aussi que le maintien de vastes espaces enclavés (Saclay en est l’exemple) est un projet régional, mal partagé au local (la remarquable conception de Robert TRIMBACH, ancien président du district intercommunal du plateau de Saclay, est contestée actuellement au nom des besoins fonciers de développement local urbain). L’adoption de dispositifs réglementaires de types Zone Agricole Protégée est âprement débattue.

Un intervenant s’interroge sur l’impact des aides gouvernementales sur la mutation des territoires et sur la pollution de certains sols.

C’est incontestable que l’étalement urbain a pour corollaire la voiture individuelle, facteur de pollution de l’air et d’inéquité sociale (par son coût). Mais les aides à l’agriculture ont aussi permis de maintenir en état cultivé des parcelles qui auraient tourné à la friche, lieux de tous les mésusages sociaux.

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Un processus multiacteurs pour une meilleure coopération entre agriculture et cités : l’exemple du Plateau de Saclay

Henri OLLAGNON et Hervé BREDIF
Professeurs à l’Institut National Agronomique de Paris - Grignon

Henri OLLAGNON précise que cette démarche a été menée en pleine concertation avec la Société d’Agriculture et des Arts, le Conseil Régional d’Ile-de-France et la Caisse des Dépôts et Consignations. Elle participe d’une stratégie patrimoniale.

Hervé BREDIF rappelle préalablement à son propos que le Plateau de Saclay regroupe près de 120 000 habitants et couvre une superficie de 5000 hectares. Au début de la décennie 90, l’aménagement de ce plateau a fait l’objet d’un schéma directeur qui a été repris lors de l’élaboration du Schéma Directeur Régional d’Ile-de-France (SDRIF).

Le processus a consisté à

  • Mener deux grandes phases d’audition,
  • À organiser des séminaires réunissant chacune des familles d’acteurs,
  • À rédiger une esquisse de Charte.

L’objectif de cette démarche était de réfléchir aux moyens et aux conditions du maintien et de l’adaptation de l’agriculture du Plateau de Saclay dans le cadre de la métropole francilienne pour une meilleure gestion du vivant. Hervé BREDIF rappelle, en effet, que l’agriculture, à l’échelle de l’Ile-de-France, doit être intégré à la gestion du vivant.

Les deux premières démarches ont consisté à auditionner un certain nombre d’acteurs du Plateau de Saclay, parmi lesquels figuraient des agriculteurs ou des entrepreneurs.

Hervé BREDIF constate, qu’hormis plusieurs avis négatifs, la plupart des participants aux échanges ont réaffirmé le rôle fondateur de l’agriculture dans le développement équilibré du Plateau de Saclay.

La deuxième rencontre a concerné les grands acteurs du Plateau de Saclay. Il s’agissait, en réalité, de recueillir l’avis des grands capitaines d’industrie, des hauts fonctionnaires ou des personnalités qui agissent de manière très significative sur le territoire du Plateau de Saclay.

Cinq regards ont été portés sur le territoire :

  • Le Plateau de Saclay constitue un espace d’équilibre.
  • Le Plateau de Saclay est un îlot de ruralité qu’il convient de préserver.
  • Le Plateau de Saclay est un territoire souffrant d’un déficit de synergies sociales.
  • Le Plateau de Saclay est un haut lieu de la science et de la recherche, grâce à la présence d’écoles qui contribuent au rayonnement intellectuel de la France.
  • Le Plateau de Saclay est un pôle emblématique de la gestion de l’eau en milieu urbain.

Hervé BREDIF indique qu’à l’issue de ces discussions, cinq séminaires se sont tenus qui ont réuni chacun 15 à 18 personnes. Ces cinq séminaires portaient sur les regards différents qui ont été portés par les grands acteurs institutionnels du Plateau. Néanmoins, il rappelle que ce n’est pas sans raison que les agriculteurs demeurent méfiants. En effet, toutes les conditions ne sont pas encore réunies pour que le développement harmonieux du Plateau de Saclay soit engagé. À ce titre, le problème de la confiance demeure particulièrement problématique. Les acteurs ne savent pas ce qu’ils peuvent partager. En outre, les documents d’urbanisme ne sont pas suffisants. Se pose, par ailleurs, le problème de la gestion de la confiance que les acteurs ont les uns dans les autres.

Une intervenante rappelle le peu de considération que les scientifiques du Plateau de Saclay portent à l’agriculture dudit Plateau.

Hervé BREDIF précise qu’il est impossible de mener la science sans la vie.

Un intervenant souligne que la prise de conscience des citadins et des agriculteurs ne constitue qu’un des éléments de la biodiversité.

Henri OLLAGNON rappelle qu’il est désormais difficile d’élaborer des solutions globales ou micro-locales. Ces solutions doivent être réellement adaptées aux territoires concernés. Chacun doit devenir un acteur stratégique de la réflexion sur le développement harmonieux des territoires.

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Les forêts et les cultures stockent-elles du carbone ?

Bernard SAUGIER
Laboratoire « Ecologie Systématique et Evolution » de l’Université Paris Sud Orsay

Bernard SAUGIER rappelle que le stock de carbone dans l’atmosphère est évalué à près de 750 milliards de tonnes ou gigatonnes (Gt). Les océans renferment un stock de carbone considérable d’environ 38 000 Gt dont 1000 dans les eaux de surface, en équilibre avec l’atmosphère. La végétation en contient 640 Gt et le sol au moins 1500 sous forme de matière organique. Avant l’ère industrielle, le cycle du carbone était à peu près équilibré, avec des flux échangés importants entre ces divers réservoirs. Les océans absorbaient chaque année environ 90 Gt de carbone dans les eaux froides sous-saturées en CO2 et en rejetaient la même quantité dans les eaux chaudes intertropicales. La biosphère continentale absorbait également au moins 100 Gt de carbone par an par photosynthèse et en rejetait une quantité équivalente par la respiration des plantes et des animaux, dont les décomposeurs du sol.

Les choses ont changé avec l’augmentation des activités humaines et l’ère industrielle. On estime aujourd’hui que les émissions de CO2 liées à la consommation de carbone fossile rejettent annuellement 6,3 Gt de carbone dans l’atmosphère et celles liées à la déforestation tropicale 1,6 Gt. On sait en effet que le stock de carbone dans un sol décroît lorsque ce sol subit une déforestation pour être mis en culture ; ainsi du CO2 est rejeté dans l’atmosphère par la décomposition de ce carbone, qui s’ajoute à la combustion des arbres. Des 7,9 Gt de carbone rejetées chaque année dans l’atmosphère, on en retrouve seulement 3,3 sous forme d’augmentation du CO2 atmosphérique, le reste semblant s’accumuler en parts égales dans les océans et dans les écosystèmes terrestres. Le cycle du carbone n’est donc plus en équilibre.

Où ce carbone excédentaire est-il stocké dans les écosystèmes terrestres ? Les jeunes forêts accumulent normalement du carbone dans le bois en croissance, et les forêts matures non exploitées semblent aussi en accumuler. Les changements globaux semblent expliquer ces déséquilibres en provoquant une hausse de la production végétale : la photosynthèse est stimulée par une augmentation du CO2 atmosphérique (et des dépôts azotés dans certaines régions), la durée de la saison de végétation augmente à cause du réchauffement dans les régions tempérées et froides. Bernard SAUGIER estime que ce stockage de carbone dans les écosystèmes terrestres devrait durer encore quelques décennies. Il considère qu’une gestion appropriée de l’ensemble des terres agricoles permettrait de favoriser ce stockage du carbone dans le sol. Mais lorsqu’on considère le bilan des gaz à effet de serre au niveau de la région parisienne, il faut élargir l’étude en considérant les effets de l’agriculture et de la sylviculture sur les gaz à effet de serre autre que le CO2 (méthane CH4 et oxyde nitreux N2O), et les autres activités comme les transports.

Un autre intervenant, André Fleury, a précisé que la durée des transports entre le domicile et le lieu de travail n’avait pas varié en région parisienne depuis 30 ans, mais elle se fait sur une distance qui s’est considérablement accrue, entraînant une augmentation des rejets de CO2. Cet aspect devrait être pris en compte dans une politique d’aménagement régional.

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Les relations entre biosphère et atmosphère en zone rurale et périurbaine : le cas de la pollution photo-oxydante

Pierre CELLIER et Jean-François CASTELL
Unité Mixte de Recherche « Environnement et Grandes Cultures » INRA – INA P-G

Pierre CELLIER rappelle préalablement que pour lui, la biosphère recouvre l’ensemble des forêts, des prairies et des zones agricoles. Les relations qu’elle entretient avec l’atmosphère sont complexes et réciproques. En effet, si la biosphère peut être une source de polluants, elle représente également un puits pour les polluants gazeux et particulaires. Dans ce contexte, Pierre CELLIER montre qu’il est important de savoir décrire et quantifier les échanges entre la biosphère et l’atmosphère pour mieux comprendre les processus de pollution des sols et de l’air. À titre d’exemples, il présente l’utilité de savoir quantifier les émissions de gaz à effet de serre (activité source de la biosphère), ainsi que l’absorption de l’ozone par ces surfaces (activité puits de la biosphère). Ainsi, il montre des résultats expérimentaux indiquant que les couverts végétaux peuvent absorber 10 à 30 % de l’ozone produit dans l’atmosphère en une seule journée. À ce titre, il attire l’attention des participants sur le rôle de l’ozone dans la pollution. Il rappelle que l’ozone est un polluant secondaire dont la chimie est particulièrement compliquée. Celle-ci, en effet, entraîne plusieurs centaines de réactions, dont certaines mettent en jeu des processus photochimiques. L’ozone est produit à partir de précurseurs carbonés (les composés organiques volatils, COV) et azotés (monoxyde et dioxyde d’azote, NO et NO2). Au printemps et en été, ce gaz est souvent le polluant principal de l’atmosphère des zones urbaines et périurbaines. Par ailleurs, il peut provoquer des dégâts sur la végétation.

Pour mieux comprendre les relations entre la biosphère et la pollution, un programme baptisé « BIOPOLLATM » a été mis en œuvre. Le premier objectif du projet est d’estimer l’impact de la pollution atmosphérique sur le fonctionnement des couverts végétaux et de mieux appréhender la manière dont se produit cette pollution. Le second objectif poursuivi par BIOPOLLATM est de comprendre et de quantifier les voies d’absorption et d’émission des polluants. Le troisième objectif est l’analyse du transport et des dépôts de polluants entre les « zones sources » et les « zones puits ».

S’agissant de l’impact de la pollution sur les zones rurales de l’Ile-de-France, Jean-François CASTELL rappelle la qualité de l’air dans les départements franciliens et démontre que la situation géographique empêche l’existence de niveaux de pollutions chroniques élevés. Néanmoins, on peut relever un certain nombre de pics de pollution liés à des situations météorologiques particulières. Le rôle de l’ozone dans ces pollutions atmosphériques n’est pas négligeable. Ainsi, Jean-François CASTELL montre que de fortes teneurs en ozone peuvent avoir des effets visibles sur les plantes (dégâts foliaires et nécroses). Cependant, le plus souvent, les concentrations d’ozone sont relativement faibles, et ne provoquent que des dommages (réduction de la croissance et de la production), souvent liés à un vieillissement prématuré des feuilles.

Après avoir montré une estimation des impacts potentiels de l’ozone sur les rendements du blé en Ile de France réalisée à partir des données du réseau AIRPARIF, Jean-François CASTELL indique que les méthodes actuellement disponibles pour réaliser ces estimations sont très imprécises. C’est pourquoi l’Unité Mixte de Recherche « Environnement et Grandes Cultures » de L’INRA et de l’INA P-G a initié et participé à la mise en place du projet BIOPALLATM. Ce projet intégré porte sur les interactions entre la biosphère et l’atmosphère en zone périurbaine. À ce titre, le projet permet de mieux appréhender les mécanismes de l’impact de l’ozone sur la physiologie des plantes. Plusieurs dispositifs expérimentaux ont été réalisés dans le cadre de ce projet. Jean-François CASTELL cite, à titre d’exemple, les chambres de fumigation dotées de mesures de flux ou les rampes de fumigation dans les champs. Les différents flux gazeux peuvent être quantifiés au moyen de capteurs et de méthodes micrométéorologiques. Jean-François CASTELL considère que le site de Grignon est un excellent espace d’études en raison de son exposition aux flux de pollution par l’ozone qui viennent de Paris.

Un intervenant s’interroge sur le sort de l’ozone qui est absorbé par les plantes.

Jean-François CASTELL précise que l’ozone est un oxydant puissant, qui réagit très rapidement à l’intérieur des feuilles ainsi qu’à leur surface avec un grand nombre de composés organiques. Ces réactions, qui sont encore loin d’être entièrement connues, sont très rapides, et l’ozone disparaît très vite à la surface et dans les feuilles. La difficulté actuelle consiste à savoir estimer avec précision la quantité d’ozone réellement absorbée par les feuilles, car c’est ce terme qui explique le mieux les impacts physiologiques observés.

Un intervenant s’interroge sur le sort réservé à l’ozone qui n’est pas capté par les plantes.

Pierre CELLIER précise que celui-ci peut être, soit détruit par le rayonnement UV provenant du soleil, soit par diverses réactions chimiques avec les composés présents à la surface du sol.

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L’Agriculture périurbaine et le recyclage de déchets organiques

Sabine HOUOT
UMR « Environnement et Grandes Cultures » de l’Institut National Agronomique de Paris - Grignon

Sabine HOUOT rappelle préalablement la forte valeur fertilisante des boues. Néanmoins, ces dernières s’accompagnent de fortes contraintes que sont les odeurs, le calendrier de travail, les effets pathogènes ou indésirables ainsi que la difficile maîtrise de la fertilisation.

Sabine HOUOT rappelle la situation réglementaire actuelle. S’agissant des boues, un décret de janvier 1998 impose une réglementation largement plus contraignante que dans le reste de l’Union Européenne. Ce décret impose, par ailleurs, la pratique des plans d’épandages et des seuils pathogènes. Une norme, baptisée « NEU 44 095 » encadre strictement l’utilisation des composts de boues. Les autres composts d’origine urbaine sont soumis à la norme « NEU 44 051 ». Sabine HOUOT souligne la faible contrainte de cette norme.

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Les Boues urbaines et l’acceptabilité des risques environnementaux et sanitaires

Sylvie LUPTON
Économétrie - École Polytechnique

Sylvie LUPTON rappelle que les boues sont des biens complexes issus d’un réseau ouverts d’intrants. Les boues urbaines sont des déchets, à savoir des biens qui sont produits par dessus du marché et dont le propriétaire se débarrasse (il est même prêt à payer pour s’en défaire).

On peut constater depuis 1996 une série d’initiatives au sein de la filière agro-alimentaire, consistant à imposer des restrictions plus sévères que la réglementation concernant l’épandage des boues en France. Certaines industries agro-alimentaires, coopératives ou distributeurs vont jusqu’à interdire l’épandage de boues sous prétexte que des incertitudes persistent dans l’évaluation des risques. Tout ceci contribue à accroître l’insécurité économique des agriculteurs et à brouiller leurs anticipations, puisque des pratiques conformes à une réglementation peuvent être remises en cause par des normes privées. Face à cette montée en puissance des normes, la règle de référence (à savoir la réglementation, supposée suffisante pour réduire les risques à un niveau acceptable) est confrontée au risque de perdre totalement sa légitimité, du fait d’une coexistence de différentes normes qui sont plus sévères que la réglementation française, ou qui prohibent tout épandage de boues.

En outre, toutes les composantes des boues ne sont pas filtrées par la réglementation. Des seuils égaux pour toutes les boues n’intègrent pas la variabilité de sécurité des boues. Sylvie LUPTON s’interroge sur une éventuelle homologation ou sur une introduction de différentes classes de sécurité des boues. Mis à part ces alternatives, il existe un autre mécanisme pour rassurer les agriculteurs vis-à-vis des risques qu’ils prennent, c’est un fonds d’indemnisation. Ce mécanisme a été mis en place en Allemagne : les producteurs de boues contribuent à ce fonds, et cela permet d’assurer les agriculteurs en cas de dommages occasionnés par l’épandage de boues.

Un intervenant s’interroge sur le rôle de l’assainissement autonome comme solution. Sylvie LUPTON répond qu’effectivement l’assainissement autonome permet de traiter les eaux usées avant qu’elles ne soient rejetées dans le réseau d’assainissement. Mais il faudrait un contrôle généralisé de tous les rejets, et informer aussi les habitants de leurs rejets domestiques qui ont des répercussions sur la qualité des boues.

Un intervenant attire l’attention des participants sur la contrainte particulièrement lourde que les industries agro-alimentaires font peser sur les agriculteurs. Il cite, à titre d’exemple, le cas de Mac cain qui refuse de travailler avec un agriculteur qui a épandu des boues dans les cinq années précédant le début du contrat d’approvisionnement. L’intervenant doute de la capacité des agriculteurs à travailler correctement dans ces conditions.

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Intérêt de la télédétection pour le suivi de l’occupation des sols et de ses liens avec l’hydrologie de surface

Catherine OTTLE, Sylvie LE HEGARAT, Nathalie POTTIER
CETP/IPSL – Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines

Catherine OTTLE appuie son propos sur l’exemple d’une expérience menée dans le Val de Saône. Cette expérience poursuit l’objectif d’étudier le rôle de la transformation des paysages et de l’évolution du régime des pluies sur les crues et la vulnérabilité aux inondations sur le bassin de la Saône.

Elle s’appuie sur l’imagerie spatiale, sur des photographies aériennes, sur des données hydrologiques et sur des données locales. Grâce aux images du satellite Spot, une estimation de l’occupation des sols a été réalisée, et a permis de discriminer les forêts, des prairies, des cultures, de l’eau ou de la ville.

Catherine OTTLE communique à l’assistance les données scientifiques indiquant l’évolution de l’occupation des sols. Elle précise, par ailleurs que des analyses sont en cours pour identifier les liens entre les changements d’occupation des sols et les variations interannuelles du climat et de l’hydrologie. D’autre part, un modèle hydrologique va être utilisé pour tester la sensibilité du cycle hydrologique aux variations de l’occupation des sols.

Catherine OTTLE démontre que la télédétection spatiale permet de cartographier l’occupation des sols, de détecter les changements éventuels et de les quantifier.

Elle nous informe qu’il est prévu d’utiliser les mêmes outils pour mieux appréhender la croissance des villes nouvelles. Un projet est en cours d’élaboration avec le Syndicat d’Agglomération de la Ville Nouvelle de Saint-Quentin en Yvelines.

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Comment limiter l’impact environnemental des traitements phytosanitaires en zone périurbaine ?

Thierry DORE1, Marie-Odile BANCAL2, Enrique BARRIUSO2
1UMR INRA – INA P-G « Agronomie »
2UMR INRA – INA P-G « Environnement et Grandes Cultures »

La protection des cultures contre les bio-agresseurs a encore largement recours à l’utilisation de produits phytosanitaires. Ceux-ci sont générateurs d’atteintes à l’environnement, en particulier par pollution des eaux et de l’atmosphère. Ces phénomènes sont importants dans les régions de grande culture à la périphérie des villes, où ils sont par ailleurs perçus très négativement par les citadins. Pourtant eux-mêmes sont parfois complices de ces pollutions par leurs activités de jardinage. La limitation des dommages environnementaux constitue la base des activités de recherche pour par exemple mieux connaître les mécanismes de mobilité et de transfert permettant de raisonner l’emploi des matières actives, limiter l’emploi des produits phytosanitaires sur la base d’une connaissance de la nuisibilité, ou encore, mettre au point de méthodes non chimiques pour le contrôle des bio-agresseurs.

La plupart des produits phytosanitaires appliqués sur les cultures arrivent tôt ou tard au sol qui occupe une position centrale dans la régulation des pollutions. Il va pouvoir participer à l’élimination des produits phytosanitaires, ou diminuer ou retarder leurs impacts sur les différentes cibles. La compréhension de l’ensemble des phénomènes impliqués dans le devenir et la circulation des produits phytosanitaires dans les sols est la base de la prévision des risques de contamination. Cette prévision passe par une étape de modélisation ou par la conception d’indicateurs de risque qui nécessitent la formalisation et la hiérarchisation de l’ensemble des phénomènes. Pour ce faire, il faut acquérir et intégrer des données concernant les entrées des polluants dans les sols, il faut comprendre les phénomènes de rétention et de dégradation, et il faut décrire les modalités de transport par volatilisation, lixiviation ou lessivage et ruissellement ou érosion. L’acquisition de ces informations nécessite différents niveaux d’observation allant des échelles moléculaires aux niveaux d’intégration très élevés comme le bassin versant. En outre, sur la base des connaissances du devenir des polluants et du fonctionnement de l’écosystème, il est possible de faire des propositions de gestion des pollutions, avec des actions tant préventives que curatives. L’installation de zones tampon (fossés, haies, zones humides, bandes enherbées) est un bon exemple.

La connaissance des mécanismes de nuisibilité constitue une autre de réduction des impacts. Par exemple, le déclenchement des traitements fongicides est le plus souvent basé sur des seuils épidémiques uniques à un stade donné de la culture, souvent édité par les services de la PV. La nuisibilité potentielle et encore moins réelle, pour un objectif de rendement et de qualité donnés, qui sont rarement pris en compte. Notre approche de la nuisibilité des maladies aériennes consiste à établir des relations stables entre état du peuplement, caractérisé par sa structure (nombre d’épis et surface foliaire par ha) et le fonctionnement de ses capteurs (teneur en sucres, en azote en minéraux) et d’une part, la dynamique épidémique et d’autre part, la nuisibilité quantitative et qualitative des cultures. Cette décomposition des effets du peuplement végétal permet d’intégrer et de généraliser en partir des interactions entre facteurs biotiques et abiotiques à différents niveaux d’échelle. L’intégration de telles relations dans des modèles de simulation de fonctionnement des cultures permettront de classer les situations à risque par région pédo-climatique et d’établir des seuils de déclenchement sur la base de la nuisibilité afin d’optimiser l’utilisation des fongicides.

En ce qui concerne le développement de méthodes alternatives de protection des cultures, une autre approche consiste à évaluer a priori les effets des pratiques culturales sur la dynamique des agents pathogènes, qui détermine in fine, comme on vient de le voir, leur nuisibilité. Le choix des successions de culture (à travers en particulier la fréquence de retour d’espèces d’une même famille sur une parcelle), les itinéraires techniques appliqués sur ces cultures (modalités de travail du sol, date de semis, choix de variété…) peuvent en effet faire varier la taille des inoculum et leur composition. La connaissance résultant de ces études peut être mise à profit pour imaginer, puis tester, de nouveaux ensembles cohérents de pratiques culturales permettant de limiter le recours aux produits phytosanitaires.

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Environnement, changement climatique et économie

Pierre-Alain JAYET
UMR « Economie » de l’Institut National Agronomique de Paris - Grignon

Pierre-Alain JAYET rappelle préalablement les soubassements théoriques en matière économique. Il rappelle la référence que constitue la concurrence parfaite selon laquelle les prix « signalent » la valeur sociale des biens, associée à la théorie de la valeur au sens de Arrow-Debreu. Il rappelle l’impossibilité théorique de l’existence d’une fonction de choix social générale adaptée à tous les types d’agents économiques confrontés à n’importe quel système d’options. L’approche utilitariste, réductrice mais cohérente, que l’on peut associer à la théorie suggère en première analyse :

  • que tout est réductible à une évaluation monétaire (avec, par exemple en cas de conflit ou d’effet externe d’une activité économique sur une autre, l’idée que n’importe qui serait fondé à réclamer des « dommages et intérêt » sur n’importe quoi), et que l’on peut « empiler » les avantages pour les uns, les inconvénients pour les autres, consécutifs aux choix sociaux proposés,
  • que la théorie a su s’accommoder de nombreuses extensions, liés aux comportements stratégiques que peuvent adopter les agents économiques, qu’elle peut en intégrer parfaitement certaines autres (l’incertain avec les marchés contingents, la durée avec les marchés futurs, la prise en compte des effets externes, liés par exemple aux questions environnementales ; c’est plus compliqué avec l’information, qui est loin d’être parfaite entre les agents économiques, et souvent asymétrique).

Pierre-Alain JAYET axe son propos sur l’exemple des gaz à effets de serres qui ont fait l’objet d’une discussion nourrie lors du sommet de Kyoto. Il rappelle que la diffusion de ces gaz d’origine et de composition multiple, qu’elle présente un caractère diffus et qu’elle est transfrontalière. S’agissant de l’évaluation des émissions, ces gaz sont évidemment émis de façon très inégale, à l’exemple de ce qu’émettent les producteurs agricoles. Il est indiqué que les effets redistributifs de la régulation des impacts sont loin d’être neutres dans la mesure où, à titre d’exemple, les céréaliers seraient favorisés par rapport aux éleveurs si l’on devait « primer » les puits de carbone (du fait des surfaces qu’ils pourraient dédier aux productions ligno-cellulosiques, du moins si cette ré-allocation des terres était rendue cohérente avec la Politique Agricole Commune).

Le problème de l’information asymétrique entre les agents économiques et l’autorité de régulation est également évoqué. Une discussion en résulte sur le type de contrat que la théorie suggère et sur les contrats effectivement proposés (les CTE par exemple).

En conclusion, Pierre-Alain JAYET considère que l’analyse « coûts - bénéfices » est indéniablement nécessaire, mais qu’il n’y a pas lieu de la considérer comme suffisante. Il s’interroge sur l’intégration de l’ensemble des éventuelles externalités possibles et sur l’ensemble des effets indirects consécutifs à toute modification des règles du jeu économique, parmi lesquels, dans les exemples présentés de régulation de l’effet de serre d’origine agricole, figurent les modifications dans l’allocation des terres, l’alimentation du bétail (avec des conséquences, entre autres, sur la modification des « puits » de carbone et les émissions gaz à effet de serre tels que le protoxyde d’azote et de méthane).

Un intervenant s’interroge sur le rôle de la théorie économique. A-t-elle vocation à traiter l’ensemble des questions ou accepte-t-elle de reconnaître le rôle des pouvoirs publics ?

Pierre-Alain JAYET considère que les économistes, pas plus que d’autres, ne doivent prétendre à l’exhaustivité et à la suprématie. A eux de proposer des évaluations, aussi complètes que possibles, des impacts et des dommages et des politiques de régulation qu’ils proposent (ou qu’on leur soumet). Aux politiques d’effectuer et d’assumer les choix publics.

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L’enseignement des Sciences de l’Environnement à l’Institut National Agronomique de Paris - Grignon

Bertrand NEY
Président du Département AGER - Institut National Agronomique de Paris-Grignon

Bertrand NEY indique, en guise de conclusion aux travaux de la journée, que l’Institut national agronomique de Paris Grignon est un établissement public d’enseignement supérieur et de recherche. L’Institut constitue l’une des dix premières grandes écoles d’ingénieurs français. Chaque année, il forme près de 250 ingénieurs et plus de 70 docteurs aux enjeux des sciences du vivant. Une telle capacité de formation en fait un des principaux établissements en matière d’enseignement des sciences du vivant. Bertrand NEY rappelle que le dispositif de formation est varié : Diplômes d’Etudes Approfondies (Ingénieurs), mastères spécialisés, formation doctorale, formation continue et bientôt Masters (recherche et professionnels).

L’Institut National Agronomique de Paris - Grignon est installé sur les sites de Grignon et de Paris (rue Claude Bernard). Il accueille 1 200 étudiants, 150 enseignants chercheurs et enseignants ingénieurs et de nombreux chercheurs appartenant aux laboratoires associés, parmi lesquels figurent ceux de l’Institut national de la Recherche agronomique (INRA). Le personnel administratif et technique s’élève à 470 personnes. L’Institut national agronomique de Paris Grignon compte 20 Unités Mixtes de recherche qui sont associées aux grands organismes de recherche (CNRS, BRG, INRA, CEMAGREF, CIRAD ou CNEVA, à titre d’exemple). L’Institut a établi un partenariat pédagogique avec une trentaine d’établissements d’enseignements étrangers. Il accueille soixante étudiants et 80 chercheurs étrangers par an.

Bertrand NEY indique que l’Institut National Agronomique de Paris - Grignon compte six départements d’enseignements, de recherche et de formation :

  • Biologie, regroupant la génétique végétale, la physiologie, l’écologie, la pathologie, entre autres disciplines,
  • Organisation et Modélisation des Processus, tournés vers les sciences de l’ingénieur (mathématiques, statistiques, physique…)
  • Sciences Économiques et Sociales,
  • Sciences Animales,
  • Agronomie et Environnement (AGER, avec l’agronomie, la bioclimatologie, la science du sol et l’analyse des systèmes agraires).

L’enseignement, et les recherches qui le soutendent, sur les problématiques liées à la préservation de l’environnement sont nombreuses. Elles sont uniques car très pluridisciplinaires comme en témoignent les interventions de cette journée. Rares sont les structures capables de mobiliser sur la gestion des déchets (boues par exemple) des spécialistes des produits (et de leur process de fabrication) et de leur valorisation agricole (valeur fertilisante et problèmes de polluants), ce qui suppose l’excellence en science des sols et des sociologues travaillant sur leur acceptabilité dans la société, qui freine leur utilisation agricole (le principe de précaution est appliqué et même si les boues sont reconnues non nocives pour la santé, certains contrats entre firmes et agriculteurs stipule leur non utilisation). Les exemples pourraient être multipliés.

L’« environnement » est l’un des thèmes centraux de nos formations.

Sa complexité est mise à profit pour la formation au complexe de nos étudiants. L’analyse du complexe et sa gestion est au cœur de la formation de nos ingénieurs, notamment. Ces problématiques sont enseignées, en particulier en seconde année du cursus d’ingénieur, au cours de modules visant à mobiliser des compétences scientifiques pointues pour résoudre ce type de problème sociétal. Quelques exemples de modules :

  • Le périurbain, une infrastructure de la ville,
  • Agriculture de précision où comment gérer la variation spatiotemporelle du milieu naturel,
  • Biodépollution,
  • Les polluants atmosphériques et leurs impacts sur la production végétale,
  • La gestion des effluents d’élevage…

En troisième année, temps de la spécialisation, nous formons aux métiers de l’environnement. 20 % des ingénieurs du Département AGER font des professions liées à l’environnement (gestion des eaux, des déchets, …) leur métier. De plus, la création de structures de recherche de dimension internationale (Unités mixtes de recherche, IFR EGER et bientôt BIOGER sur la biologie de l’environnement) nous permet de former et d’accueillir les futurs chercheurs dans ce domaine. Avec l’école doctorale ABIES et ses 400 élèves en thèse toutes années confondues, notre potentiel de recherche et de formation, pluridisciplinaire, est unique en Europe.

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