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Les axes de recherche et d'innovation de C-BASC

Trois axes imbriqués et un quatrième transversal

La recherche et l'innovation de C-BASC s'appuie sur une combinaison d'observations, d'expérimentations et de modélisation, couvrant un large éventail d'échelles organisationnelles, spatiales et de contextes, y compris l'Europe et les pays du Sud. En particulier, notre stratégie est structurée comme une hiérarchie imbriquée de trois niveaux organisationnels et d'un axe transversal territorial. L'axe 1 examine les barrières et les leviers des systèmes socio-écologiques qui peuvent faciliter ou entraver les transitions écologique et agro-écologique ; l'axe 2 se concentre plus spécifiquement sur la façon dont la gestion des écosystèmes naturels et agro-écologiques et les transformations des systèmes alimentaires qui les accompagnent peuvent contribuer ou entraver ces transitions ; et l'axe 3 explore les capacités et les limites des organismes, des populations et des communautés écologiques à s'adapter à des pressions qui évoluent rapidement. Le 4e axe, qui intègre ces trois niveaux d'organisation, porte sur l'étude de la durabilité des zones périurbaines.

Cliquez sur les axes pour connaître leur contenu détaillé.

L'appropriation individuelle et collective des solutions pour les transitions durables est souvent entravée par la réticence ou l'incapacité des acteurs à changer, et les incitations des politiques publiques qui sont trop faibles ou trop larges pour être efficaces. Les questions primordiales abordées dans cet axe sont les suivantes :

  • Quelle est la marge de manœuvre des systèmes socio-écologiques pour évoluer, et quelles sont les transitions à organiser pour encourager le développement de systèmes alimentaires et de gestion des terres durables ?
  • Sur quels critères les incitations publiques doivent-elles être basées, et doivent-elles se concentrer sur les résultats (ex, les services écosystémiques, les avantages sociaux) ou sur les moyens (par exemple, les actions de conservation, les pratiques culturales, etc.) ?
  • Comment les facteurs mondiaux, tels que le changement climatique, les marchés mondiaux et la politique internationale, interagissent-ils avec les facteurs locaux, tels que l'aménagement du territoire et les réglementations des gouvernements locaux, pour influencer la durabilité locale et mondiale ? 

Les activités de recherche et d'innovation de C-BASC qui traitent des transitions écologiques et agroécologiques au niveau organisationnel des systèmes socio-écologiques comprennent les éléments suivants:


- L'étude et la conception d'options de réponse qui contribuent à la durabilité à l'échelle locale à régionale, notamment : l'aménagement du territoire ; la diversification de la production agricole ; la protection et la restauration des habitats naturels ; la création des conditions qui conduisent à la réduction des déchets alimentaires et à la transition vers des régimes alimentaires sains et durables - y compris l'innovation dans la transformation et la distribution des aliments, la politique, l'éducation, l'étiquetage et les incitations économiques ; et la création d'une économie circulaire avec notre travail axé sur l'utilisation des résidus organiques comme engrais agricole et la construction de chaînes d'approvisionnement alimentaire locales .  


- Étude des rétroactions et des interactions entre les facteurs locaux et mondiaux, en particulier ceux liés à l'utilisation des sols. Cela comprend l'étude de la manière dont les facteurs locaux et mondiaux influencent l'utilisation des sols à l'échelle locale et comment, à son tour, l'utilisation des sols affecte le climat, la biodiversité et la pollution au niveau régional. Les coûts économiques du changement d'affectation des terres et de ses impacts sont évalués à travers les effets sur les revenus des gestionnaires des terres, les coûts de production, les prix des biens agricoles et les changements dans les prix à la consommation. 


- La compréhension et l'évaluation des conditions d'émergence ainsi que des effets des comportements individuels, de l'organisation sociale, des politiques publiques et des stratégies d'entreprise en faveur des biens publics notamment la biodiversité et les services écosystémiques. Nous cherchons à comprendre les processus de décision (qui résultent des agents privés, y compris les initiatives auto-organisées, et des décideurs publics à diverses échelles temporelles et spatiales) et leurs interactions pour accélérer le mouvement vers des systèmes socio-écologiques plus résilients. Nous évaluons également les effets attendus et involontaires des instruments de politique publique tels que les subventions et autres incitations. 

Comprendre comment les écosystèmes réagissent aux changements et à la gestion de l'environnement, ainsi que les obstacles à la mise en œuvre d'une gestion saine des écosystèmes, est une composante essentielle de l'étude et de la conception des transitions socio-écologiques.

  • Comment les écosystèmes agricoles peuvent-ils être gérés pour être plus respectueux de la biodiversité et de l'environnement ?
  • Comment la biodiversité peut-elle contribuer à la transition agroécologique ?
  • Comment la transformation, la distribution et la consommation des aliments peuvent-elles contribuer à la transition agroécologique ?
  • Comment les écosystèmes agricoles et naturels peuvent-ils être gérés pour accroître leur contribution à l'atténuation du changement climatique et leur capacité d'adaptation à ce changement ?
  • Quels sont les obstacles et les possibilités de mise en œuvre de ces mesures de gestion et comment surmonter des obstacles tels que le transfert insuffisant de connaissances et le manque d'alternatives de gestion appropriées ? 

Pour aborder ces questions au niveau des praticiens, les activités de C-BASC comprennent les éléments suivants :


- L'étude et la conception de réponses agroécologiques aux niveaux de l'exploitation, du champ et du paysage, y compris : i) des mesures basées sur la biodiversité (voir encadré 1), et ii) des changements dans la gestion des sols, avec un accent particulier sur le travail du sol, l'utilisation de pesticides et d'engrais et les amendements de la matière organique du sol et leurs effets sur le stockage du carbone du sol et les émissions de gaz à effet de serre, la pollution, la fertilité du sol et la biodiversité du sol .


- Étude et conception des transformations du système alimentaire, y compris la transformation, la distribution et la consommation des aliments, qui facilitent l'adoption de pratiques de production agroécologiques. Il s'agira, par exemple, de surmonter les obstacles à une plus grande incorporation des légumineuses dans les régimes alimentaires .


- Étude de stratégies de gestion des forêts et d'autres écosystèmes naturels en vue de l'atténuation du changement climatique - en particulier la bioénergie et le piégeage du carbone dans les écosystèmes - et de l'adaptation au changement climatique en favorisant les espèces d'arbres résistantes au changement climatique, en augmentant la diversité des arbres et en éclaircissant les peuplements forestiers .


- Compréhension et prévision des impacts du changement climatique sur les systèmes agricoles et naturels et développement d'indicateurs climatiques pour les secteurs agricole et forestier .


- Évaluation de la multifonctionnalité des paysages à usage mixte, notamment par des approches multicritères innovantes analysées en collaboration avec les parties prenantes. Cela comprend l'étude et la conception - y compris par l'élaboration de scénarios - de modèles spatiaux pour les zones agricoles et naturelles et de pratiques qui relient les populations biologiques, favorisent la fourniture de services écosystémiques et soutiennent la multifonctionnalité pour les avantages économiques, sociaux, climatiques et culturels.LL


Les mesures agroécologiques fondées sur la biodiversité

Le renforcement de la diversité biologique au niveau des champs, des exploitations et des paysages peut potentiellement permettre de relever de multiples défis environnementaux en réduisant l'utilisation des pesticides, des engrais, l'érosion des sols et les pertes de nutriments, tout en renforçant la biodiversité, la résilience face au changement climatique et le biocontrôle des insectes nuisibles. Mais il y a souvent des obstacles techniques, et les mesures fondées sur la biodiversité se traduisent parfois par une réduction des rendements et une augmentation des parasites agricoles, des mauvaises herbes et des maladies. Les scientifiques du consortium C-BASC étudient un large éventail de mesures basées sur la biodiversité, notamment la sélection des cultures à la ferme, les mélanges variétaux de cultures, les cultures intercalaires, la diversification des rotations de cultures - notamment par l'inclusion de légumineuses, la plantation de bandes fleuries et de haies et l'agroforesterie. Pour vaincre les réticences à l'égard de ces mesures, il faudra démontrer leur efficacité selon de multiples critères à l'aide d'expériences, d'observations et de modèles, surmonter les obstacles économiques et sociotechniques à la transformation, à la distribution et à la consommation dans les systèmes alimentaires, et co-concevoir des moyens viables de mise en œuvre.


L'un des objectifs de C-BASC est de renforcer les liens (en matière de recherche, d'innovation et de formation) sur un gradient d'intervention humaine allant des cultures intensives aux écosystèmes naturels. Les études menées dans le cadre de C-BASC couvrent l'ensemble du gradient, depuis les systèmes agricoles à forte intensité d'intrants, à une extrémité du spectre, jusqu'aux écosystèmes semi-naturels faiblement gérés, tels que certaines forêts et zones humides, à l'autre extrémité du spectre, en passant par de nombreux écosystèmes tels que les pâturages, les prairies et les forêts gérées, au milieu. C-BASC tire parti de l'énorme potentiel de synergies dû à la similitude des outils et des concepts utilisés pour étudier les écosystèmes sur toute la gamme de ce gradient. En outre, les transitions écologiques et agro-écologiques sont mieux abordées en traitant le gradient complet de ces écosystèmes et de leurs interactions, ce qui est particulièrement pertinent pour le projet C-BASC puisque la plupart de nos travaux portent sur les paysages multifonctionnels. Pour atteindre cet objectif, il faut surmonter les barrières qui séparent depuis longtemps la politique et la recherche sur les systèmes "agricoles" et "naturels".

Pour relever les défis de la perte de biodiversité et de la contribution de la biodiversité aux transitions agroécologiques et écologiques, nous devons mieux comprendre les mécanismes d'adaptation rapide des espèces au niveau des populations, et les interactions entre espèces au niveau des communautés écologiques.

  • Comment les espèces et les communautés écologiques s'adaptent-elles aux pressions environnementales changeantes, telles que le changement climatique et la dégradation des habitats, et aux pressions biologiques, telles que les maladies et les changements dans les relations prédateur-proie ?
  • Comment l'analyse de la génétique, de la génomique et de l'histoire profonde de l'évolution peut-elle contribuer à comprendre l'adaptation et la sélection naturelle et artificielle chez les plantes et les animaux ?
  • Comment cette compréhension peut-elle être utilisée pour mieux gérer la biodiversité agricole et "sauvage" et leurs interactions ? 

La recherche se concentre sur :


- La compréhension des mécanismes d'évolution, de sélection naturelle/artificielle et de domestication, des relations entre les gènes et les traits phénotypiques, et des liens entre la structure du paysage, la composition des communautés d'espèces, la démographie des populations, les pratiques de gestion et les caractéristiques des écosystèmes


- Développer des approches fondamentales innovantes autour de questions liées à la capacité des populations ou des communautés d'espèces, y compris les espèces domestiquées, à survivre et à s'adapter à des environnements changeants. Cela comprend la mise en place de plans expérimentaux pour étudier les interactions entre espèces, notamment entre cultures et insectes ou entre humains et insectes, ainsi que le rôle des interactions sociales.


- Suivre et comprendre la dynamique de la diversité biologique. Cela repose sur (i) des plans expérimentaux permettant d'étudier les changements spatiaux/générationnels des populations et des communautés, ou sur l'évolution expérimentale couplée à un phénotypage de haute qualité ; et (ii) l'identification de signatures moléculaires d'événements démographiques ou sélectifs passés par le biais d'études moléculaires des populations couplées à des mesures environnementales (c'est-à-dire l'écologie moléculaire). 


Nous lancerons également un groupe de travail sur les défis méthodologiques tels que la génomique, le phénotypage et la modélisation mathématique, statistique et informatique nécessaire pour faire face au big data associé à l'analyse des données de séquençage génétique et de phénotypage à haut débit. 

Cet axe s'appuie fortement sur les recherches menées dans les trois axes hiérarchiques décrits ci-dessus qui traitent des spécificités des systèmes périurbains. Les systèmes périurbains sont soumis à de nouvelles pressions et attentes qui sont particulièrement pertinentes pour les objectifs du C-BASC. Il s'agit notamment de:

  • nouvelles lois exigeant par exemple la préservation des terres agricoles dans les documents d'urbanisme et la valorisation des résidus organiques urbains, et de
  • la demande croissante des citadins en matière d'alimentation locale, de biodiversité périurbaine et de réduction de la pollution de l'air, des sols et de l'eau dans le cadre des projets d'urbanisation en cours.

Les activités de cet axe comprennent :


- Impacts de l'utilisation et de la gestion des terres sur l'environnement et les demandes sociétales - Nous analysons comment l'utilisation et la gestion des terres dans les contextes périurbains ont un impact sur la production agricole, la biodiversité et la qualité de l'air, du sol et de l'eau. Nous analysons également les processus biophysiques à l'interface des zones urbaines, agricoles et naturelles, tels que les échanges atmosphériques et l'hydrologie. Une dimension importante est la compréhension des demandes sociétales : Quels services écosystémiques sont attendus ? Quelles pratiques de gestion sont souhaitées ou non ?


- Métabolisme territorial - Nos objectifs sont de caractériser et concevoir des méthodes de gestion des flux matériels et immatériels entre les systèmes urbains, périurbains et ruraux, et d'analyser les changements organisationnels et techniques nécessaires pour mieux gérer la transition écologique dans les zones périurbaines. Ces changements concernent notamment les pratiques agricoles, les jardins urbains, les chaînes d'approvisionnement des consommateurs, le recyclage et la valorisation des déchets. 


- Étude et conception de systèmes alimentaires durables - Cette activité se concentre sur les leviers qui renforcent le rôle des chaînes d'approvisionnement locales et créent des synergies entre les chaînes d'approvisionnement alimentaires locales et externes. L'accent est mis sur la conception participative qui mobilise un large éventail d'acteurs tels que les agriculteurs, les consommateurs, les politiciens locaux et les scientifiques.       


- Adaptation des systèmes socio-écologiques des zones périurbaines aux changements globaux - Cette activité se concentre sur l'élaboration de scénarios et sur des approches prospectives dans lesquelles nous examinons la vulnérabilité et la résilience des zones périurbaines face aux changements démographiques, climatiques, d'utilisation des sols, etc. Il s'agit également d'analyser la réaction des zones périurbaines à ces changements à l'aide de données de surveillance et de modèles conceptuels et numériques. Cet axe comprend des dimensions biophysiques et de sciences sociales, et s'appuie sur des interactions fortes avec les acteurs du territoire.