Thèse en sciences de l’environnement, soutenue le 20 septembre 2023 par Leila Chakroun, rattachée à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) de la FGSE.
La multiplicité des définitions de la permaculture qui coexistent aujourd’hui complexifie sa délimitation, mais elle est aussi le signe du dynamisme des communautés qui s’en prévalent, la diffusent et la concrétisent, et ce faisant, l’adaptent et en renégocient le sens. Depuis sa conceptualisation en Tasmanie dans les années septante par Bill Mollison et David Holmgren, le concept de la permaculture s’est exporté et a inévitablement évolué. Que signifie la permaculture aujourd’hui ? Comment circule-t-elle ? Comment son sens est-il disputé, fragilisé, stabilisé ?
Cette thèse propose de suivre la permaculture en Suisse et au Japon et de raconter, à travers une série de récits, ce qu’elle y motive comme bifurcations, négociations et expérimentations. Ces pays offrent un contraste intéressant, car, bien qu’ayant une histoire différente des relations aux non-humains et d’évidentes spécificités territoriales et pédo-climatiques, ils sont tous deux confrontés aux limites écologiques et humaines de leur système agricole industrialisé et à la nécessité de la transformer à l’aune de ces limites. Un des objectifs était de mettre en lumière le positionnement de la permaculture face à cette situation à travers les diverses réponses et stratégies proposées par les permaculteurs et permacultrices.
Afin de pouvoir saisir les dynamiques par lesquelles la permaculture se constitue de manière toujours relationnelle, selon des trajectoires de vie, des lieux et des territoires, j’ai fait le choix de l’étudier au prisme de la mésologie. La mésologie, ou « étude des milieux humains », est une perspective développée par le géographe Augustin Berque, qui ambitionne de dépasser les dualismes du paradigme moderne grâce à des concepts radicalement relationnels : milieu, trajectivité, médiance. Elle offre ainsi des outils conceptuels et critiques à même de décrire les fluctuations du sens de la permaculture en fonction des milieux.
Tant la permaculture que la mésologie peut lue comme une quête d’autres milieux – autres que ceux du grand récit du progrès et de la modernisation écologique, et autres que les imaginaires et esthétiques d’effondrement que brasse l’Anthropocène. Qu’est-ce que ces quêtes engagent comme vision du sujet et expérience de soi ? Afin de faire ressortir les implications existentielles et expérientielles de ces engagements, je propose le concept de « soi mésologique », que j’ai construit en m’inspirant du « militantisme existentiel » de l’économiste hétérodoxe Christian Arnsperger, du « soi écologique » du philosophe Arne Næss et du « militantisme spirituel » de l’autrice féministe queer décoloniale Gloria Anzaldúa.
L’objectif de cette thèse est triple :
explorer et conceptualiser une disposition de soi qui arrive à tenir la tension entre reconnexion au milieu et déconnexion au système, en d’autres termes, qui fasse preuve de d’acceptation critique ;
mettre en évidence ce qui, dans la permaculture, s’apparente à cette disposition de soi, et en quoi cette dernière est motrice d’une transformation des milieux ;
mettre en lumière les paysages et frictions que la permaculture fait émerger à travers ces transformations.
L’approche méthodologique est une mésographie – une ethnographie mésologique. Elle consiste en des enquêtes qualitatives basées sur de l’observation participante dans une trentaine de lieux et au sein de diverses associations et sur cinquante entretiens semi-directifs avec des pionniers, porteurs de projets et membres actifs.
Les apports principaux de cette recherche sont,
de raconter concrètement la permaculture par des « récits de milieux » qui permettent de saisir conjointement des trajectoires de vie et des trajectoires de lieu ;
de donner à voir, à travers des « récits de frictions paysagères », les opportunités et les obstacles que chaque contexte culturel apporte en matière de (ré)aménagement des territoires ;
de situer le « soi mésologique » à l’interface entre la critique existentielle du système dominant et une attention et un prendre-soin renouvelé aux vivants.
Quelles sont les interactions réciproques du sol et de la végétation en milieu alpin ? Comment les décrire et les mesurer ? Des étudiantes et étudiants du master en biogéosciences se confrontent à ces questions et mettent en pratique les notions apprises aux cours, durant un camp de terrain d’une semaine dans la région du Grand-Saint-Bernard.
Qu’y a-t-il de plus efficace pour intégrer des notions complexes, que d’aller les observer directement sur le terrain ? Le camp alpin du master en biogéosciences a pour objectif de faire découvrir aux étudiantes et étudiants les relations entre diverses formations végétales et les sols sur lesquelles elles se développent, le tout sous l’influence de la géologie et de la topographie. Il vise également à les familiariser avec les méthodes de travail sur le terrain et à développer leurs compétences d’observation et d’analyse in situ. Comme le relève un étudiant: “C’est une chose d’apprendre des notions durant les cours, et une autre de les observer sur le terrain“. Suivez les participantes et participants du camp du master en biogéosciences, durant une journée du mois de juin au bord du lac des Tronchets (alt. 2422m) dans la région du Grand Saint-Bernard.
Si les paysages alpins sont imposants, ce n’est pas (uniquement) pour la beauté des lieux que les responsables du camp ont choisi ce domaine comme but d’excursion. Comme l’explique en effet Stéphanie Grand – enseignante au master et spécialiste des sols : “ Le milieu alpin est particulièrement favorable à un stage pratique, car il présente une grande hétérogénéité spatiale à l’échelle du mètre, avec des variations de la géologie, du développement de la végétation et du sol que l’on ne retrouve pas en plaine ….. Ceci demande une adaptation des méthodes d’études classiques. C’est notamment ce que les étudiantes et étudiants viennent apprendre ici“. Les milieux d’altitude présentent cependant quelques inconvénients liés à leur accessibilité ou aux conditions météorologiques, qui peuvent changer rapidement ou être extrêmes. Pascal Vittoz – coordinateur du master et spécialiste en géobotanique – raconte au bord du lac des Tronchets : “il y a quelques années, au même endroit et à la même époque, nous devions gratter la neige pour pouvoir observer la végétation en-dessous“.
“il y a quelques années, au même endroit et à la même époque, nous devions gratter la neige pour pouvoir observer la végétation en-dessous
Pascal Vittoz – coordinateur du Master et spécialiste en géobotanique
Durant la journée de terrain les étudiantes et étudiants travaillent généralement par groupes répartis sur différents milieux. Leur objectif est de faire un relevé de la végétation, c’est-à-dire déterminer toutes les espèces pour mettre un nom à la communauté végétale, et d’effectuer une description du sol à partir d’une fosse pédologique (trou creusé pour permettre d’observer les principales couches du sol). Dans le cas du lac des Tronchets il faut creuser jusqu’à près d’1 mètre de profondeur. Chaque couche (horizon) identifiée est décrite en termes de pH, présence de calcaire, couleur, texture et structure, afin de déterminer précisément le type de sol. Divers aspects techniques “annexes“ interviennent comme par exemple, la manière de prélever un “couvercle“ à la surface du sol, afin de pouvoir reboucher et refermer la fosse en fin de journée (cf photo). Cette manière de procéder garantit un impact minime sur l’environnement. P. Vittoz témoigne que lorsqu’il est retourné sur le même terrain après deux ans, les traces des anciennes fosses n’étaient plus visibles.
Malgré certains aspects parfois rudes du travail de terrain en montagne – monter en portant le matériel, creuser les fosses pédologiques dans des substrats caillouteux ou braver le mauvais temps par exemple – les étudiantes et étudiants apprécient cette occasion unique d’appréhender des environnements “bruts“, tout en profitant de l’encadrement de spécialistes.Le fait de travailler en pleine nature et de pouvoir partager des moments de travail et de détente avec les collègues sont également des composantes importantes de ce camp fort appréciées par chacune et chacun des participant·e·s. Comme le conclut Magali, étudiante du master : “C’est vraiment un plaisir d’être là, en plus on a du beau temps“
Le Master en biogéosciences est un master conjoint entre les universités de Lausanne et de Neuchâtel. Il regroupe des étudiantes et étudiants issu.e.s de formations diverses (Bachelor en géologie, en biologie ou en sciences naturelles de l’environnement). Cette formation est centrée sur l’interface entre la roche et les écosystèmes qui se développent au-dessus. Les sols représentent un intérêt particulier dû à leur situation d’interface : influence des roches sur le sol, de la microfaune et microflore sur le sol, influence du sol sur les plantes, etc. Cette formation est fortement orientée vers la pratique et comprend plus de 40% d’enseignements donnés sous forme de travaux pratiques et de sorties sur le terrain.
Pascal Vittoz, Institut des dynamiques de la surface terrestre
Un nouveau parc périurbain a vu le jour dans les bois du Jorat en 2021, devenant ainsi le deuxième du genre en Suisse reconnu par la Confédération. Pascal Vittoz (IDYST) participe aux premiers suivis de cette forêt qui entre dans une nouvelle phase après l’arrêt total de l’exploitation forestière. Comment évoluera ce paysage forestier, lieu de promenades privilégié de l’agglomération lausannoise, ces 50 prochaines années ? Les premiers jalons étant posés, il faut désormais laisser la forêt nous apporter les réponses, à son propre rythme.
Muni d’une carte et d’une boussole, Pascal Vittoz s’aventure au cœur du massif à la recherche de la parcelle qu’il doit étudier aujourd’hui. Une traversée par les fourrés et c’est une zone dominée par les épicéas qui se révèle. Ces conifères, plantés au XIXe siècle ou au début du XXe siècle en raison de leur croissance rapide, demeurent encore majoritaires aujourd’hui. Sans cette intervention humaine motivée par des raisons économiques, la zone serait plutôt couverte de sapins et de hêtres à l’heure actuelle.
Quel sera donc l’avenir de la forêt, de sa faune et de ses habitants ? C’est là tout l’objectif de cette étude. Pascal Vittoz s’occupe du suivi de la flore, en particulier du sous-bois, afin d’étudier les conséquences de la mise en réserve d’une forêt sur la diversité floristique. Ces relevés seront réalisés tous les 10 ans, en collaboration avec un botaniste mandaté, Loïc Liberati, ancien étudiant de FGSE (Faculté des géosciences et de l’environnement) et Patrice Descombes, ancien étudiant de FBM (Faculté de biologie et de médecine), et actuel conservateur au Jardin botanique de Lausanne. Ils se partagent les 132 points de suivi répartis aléatoirement dans les parcelles forestières, selon un plan établi par l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL), dans le but d’observer le devenir de la forêt.
Le Parc naturel du Jorat est divisé en parcelles pour faciliter et organiser le suivi de la flore. Au nord, la « zone centrale » du parc n’est plus exploitée. (Photo: A. Dreiss).
Le nouveau Parc naturel du Jorat vise à favoriser la présence de bois mort. Avec lui, prospèreront certains oiseaux qui creusent dans les vieux troncs, les coléoptères dont les larves se nourrissent du bois et les champignons qui décomposent le bois mort. Une partie de la forêt – la zone centrale du parc – ne subira aucune intervention pendant les 50 prochaines années : pas de coupes, pas d’exploitation, pas de passage en dehors des sentiers. Elle sera simplement laissée à son évolution naturelle, à l’exception de quelques coupes nécessaires pour assurer la sécurité des sentiers. Dans la zone de transition, plus au sud, vers le Chalet à Gobet, l’exploitation forestière continuera comme auparavant, mais certaines mesures seront mises en place pour favoriser la biodiversité et accueillir le public.
Dans chaque parcelle, les botanistes examinent deux surfaces concentriques autour du point sélectionné aléatoirement par le WSL. Ils décrivent la structure de la forêt et répertorient la flore dans les strates herbacée, arbustive (moins de 3 mètres de hauteur) et arborescente (plus de 3 mètres de hauteur). Cela permet d’avoir une idée de la régénération : si un type d’arbre est présent dans toutes les strates, il a de grandes chances de se maintenir dans la forêt du futur.
Les botanistes établissent l’inventaire complet de la flore dans deux zones concentriques à partir d’un point central marqué sur la photo par un piquet bleu. Le premier disque de 10 m², correspond au standard utilisé pour le monitoring de la biodiversité en Suisse. Le deuxième, de 200 m², qui donne une image plus complète de la flore du sous-bois, permet une meilleure description de la structure de la forêt, telle que la taille des arbres et la proportion de bois mort.
Pascal Vittoz mesure la strate arborescente grâce à un miroir convexe quadrillé.
Un piège à coléoptères suspendu au centre de la parcelle témoigne de la présence de différents suivis réalisés par d’autres groupes de scientifiques. Pour explorer le devenir de la forêt, des relevés réguliers sont également effectués pour étudier les usages (piétons, vélos, chevaux) et la faune (coléoptères, batraciens, chevreuils…).
Après l’arrêt de l’exploitation forestière, on peut s’attendre à ce que les arbres vieillissent, ce qui conduira à une forêt plus dense et plus sombre, avec moins de lumière atteignant le sol et donc moins d’espèces végétales dans le sous-bois. Cependant les aléas des tempêtes et les changements climatiques rendent les pronostics difficiles. Les épicéas, par exemple, pourraient souffrir de la chaleur et être en partie décimés par les attaques du bostryche, un coléoptère ravageur. Dans une forêt classique, les forestiers coupent les arbres atteints pour endiguer leur prolifération. Mais que se passera-t-il lorsque plus aucun contrôle sanitaire des arbres ne sera réalisé ? Le bostryche se répandra-t-il davantage ? Leur présence favorisera-t-il d’autres essences que l’épicéa ?
« Cette réserve est mise en place pour 50 ans, c’est plus que la moitié d’une vie humaine, environ dix fois un projet de recherche standard. » Pascal Vittoz
Il faudra donc attendre pour voir les bénéfices de ce parc se matérialiser. Les projets habituels de recherche sont planifiés sur une durée de 3 à 4 ans. Ici, c’est insuffisant pour étudier la flore forestière qui évolue très lentement. Cette étude, qui s’étend sur l’échelle de vie de l’arbre, ne fournira donc ses résultats que dans plusieurs décennies.
Que trouvent les botanistes dans les bois du Jorat ?
Prêle des Bois (photo : P. Vittoz)
La forêt est dominée par l’épicéa et le hêtre, avec souvent des sous-bois assez pauvres en diversité végétale. Toutefois, certaines zones plus humides, comme les frênaies, réservent des surprises et des espèces moins communes. La prêle des bois, par exemple, est une espèce commune dans les Alpes mais bien plus dispersée sur le Plateau. Les prêles sont parmi les plus anciens végétaux, leur apparition remontant à près de 400 millions d’année. Certaines espèces étaient des arbres importants au Carbonifère, alors que les plus grands représentants actuels atteignent 1 m environ.
Thèse en sciences de la Terre, soutenue le 23 août 2023 par Edith Sotelo Gamboa, rattachée à l’Institut des sciences de la Terre (ISTE) de la FGSE.
La caractérisation de grandes fractures dans des environnements fractures est pertinente pour une gamme d’applications telles que la séquestration du carbone ou l’exploitation géothermique car elles peuvent servir de conduits pour les fluides d’intérêt. La méthode sismique est une technique utile pour détecter l’interface entre une fracture et son fond d’encastrement à l’aide de l’onde réfléchie. Dans les fonds perméables, la liaison hydraulique peut améliorer la réflectivité de la fracture. Cependant, ce n’est plus le cas lorsque le fond est largement imperméable. Néanmoins, la prédominance des zones d’endommagement entourant les grandes fractures peut assurer cette liaison hydraulique avec la fracture.
J’étudie ce scenario et l’effet qu’il a sur la réflectivité des grandes fractures. Cependant, pour pouvoir représenter des réseaux complexes de fractures comme celles associées à des zones d’endommagement, il convient d’utiliser un milieu homogénéisé équivalent. Les approches classiques d’homogénéisation ne sont pas facilement applicables aux milieux à structure non périodique comme c’est le cas d’une fracture entourée d’une zone endommagée noyée dans un fond imperméable. Ainsi, je fournis également une procédure qui peut gérer ce cas.
Cette année, les étudiant·es de Master ayant participé au séminaire d’agriculture urbaine ont interrogé la relation des cultivateur·rices avec les animaux de leur jardin. Ces travaux d’étudiantes ont été réalisés sous la direction de Joëlle Salomon Cavin, Maître d’enseignement et de recherche à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) et de Kylian Henchoz-Manitha, assistant doctorant IGD, avec l’aide du Centre de soutien à l’enseignement de l’UNIL, Jeff van de Poël, Elodie Jantet et Carlos Tapia ; ils proposent un panorama des relations humains/animaux. Découvrez la richesse de ces interactions à travers leurs vidéos !
Les jardins urbains : un terrain fertile pour la cohabitation entre espèces
En quoi les jardins urbains sont-ils des portes d’entrée privilégiées vers une cohabitation multi-espèces ? C’est la question de recherche que se sont posée les étudiant·es Masters du séminaire d’agriculture urbaine. Qu’ils soient admirés, détestés ou tolérés, qu’ils soient attachants ou repoussants, les animaux ne manquent pas de susciter des émotions et des réactions chez les jardiniers et les jardinières. Dans une série de vidéos, les étudiant·es explorent les différentes facettes de ces relations complexes.
Lorsque l’on fait du jardinage, les animaux s’imposent à nous. Parfois, ils prennent une place centrale. C’est le cas pour M. Öschner où cette cohabitation devient presque le but du jardin : les rouges-queues l’accompagnent et symbolisent des êtres disparus, la bonne taille de l’olivier est caractérisée par le vol des oiseaux entre ses branches, les nids des mésanges au creux des arbres sont protégés des prédateurs par des cartons… Toutefois, pour la plupart des personnes qui jardinent, on constate que le rapport est plus indirect. Elles jardinent et les animaux interviennent pour le meilleur ou pour le pire. Les abeilles pollinisent les fleurs, les vers de terre aèrent la terre et les coccinelles comme les hérissons soutiennent leur travail en se nourrissant des limaces ou des pucerons. Les petits passereaux ne favorisent, ni ne nuisent aux cultures, mais les accompagnent.
Les vidéos réalisées par les étudiant·es proposent huit profils et perspectives spécifiques sur ces relations humains-animaux dans des jardins urbains. Sur les hauts de Vevey, deux jardiniers utilisent des poules et des canards pour travailler le sol et favorisent les hermines pour éliminer les campagnols. Dans les jardins associatifs Satellite de Sierre, on mobilise des moutons non seulement pour tondre l’herbe, mais aussi en tant que mascottes et représentants médiatiques. Dans les jardins partagés de la « coopérative d’en face » à Neuchâtel, les étudiant·e encontrent d’anciens agriculteurs·trices qui ont été amenés à repenser leur rapport aux petits animaux du jardin dans un contexte urbain. Enfin, dans les jardins communautaires et familiaux de « Chercher la petite bête » ou ceux de l’EPER, les rencontres avec les animaux deviennent l’occasion de riches discussions entre les enfants et les adultes ainsi que d’échanges interculturels pour disserter de la place que ces êtres prennent et que l’on pourrait, ou non, leur laisser.
À l’instar des passages consacrés aux limaces, actrices incontournables de l’ensemble des vidéos, la cohabitation multi-espèces dans les jardins urbains n’est pas toujours pacifique. Chacun, chacune trouve sa manière de coexister avec cette présence baveuse et dévoreuse de salades. L’entraver, l’empoisonner, la déplacer, la faire dévorer par des canards ou des hérissons ? Comme le souligne le géographe Franklin Ginn (2013) dont le texte a inspiré le thème du semestre: « slugs and gardeners are ‘sticky’: joined together by shared histories, curiosity and disgust » (limaces et jardiniers sont « collants » : liés par des histoires communes, de la curiosité et du dégoût.). Ces animaux poisseux nous invitent à considérer le jardin non seulement comme un lieu de découverte, de soin et de convivialité entre espèces, mais également comme un lieu où voisiner et même se confronter avec des êtres étranges et non désirés.
Quelques mots sur la vidéo comme outils de recherche
L’usage de la vidéo par les étudiant·es leur permet non seulement de développer de nouvelles compétences techniques, mais exige aussi de leur part une autre manière d’analyser et de partager leurs observations et leurs entretiens. L’audiovisuel implique la construction d’une narration au moyen d’un dispositif spécifique.
Si l’interviewé·e est assis et que son entretien est intercalé d’images d’insert pour illustrer son propos, les informations ne seront pas les mêmes que si elle ou il est debout et nous emmène directement visiter les lieux, par exemple. Un groupe a même opté pour un plan fixe sur les interviewé·es, avec quelques rares plans d’inserts, mais où les interactions entre les adultes et enfants sont judicieusement valorisées. Parfois, la vidéo laisse sentir la présence de l’équipe de tournage, d’autres fois celle-ci est invisibilisée, comme si le jardinier s’adressait directement au public derrière la caméra. Le montage développe ensuite la capacité des étudiant·es à sélectionner le contenu de leur vidéo en faisant le deuil de certains discours ou de certaines images. Les plans sont coupés, ordonnés, les couleurs et les sons uniformisés pour former un tout cohérant.
Enfin, une fois ces films terminés, ils peuvent être partagés aisément à un large public. C’est ce dernier point qui a été le plus mis en avant par les étudiant·es. Alors que bon nombre de travaux écrits finissent dans les tiroirs après avoir été lus par une poignée de personnes, chaque année un événement public est organisé pour le visionnage de toutes leurs vidéos et celles-ci sont publiées sur ce Géoblog.
Ces travaux ne développent ainsi pas seulement leurs compétences individuelles, mais participent également à une discussion plus large. Loin de remplacer l’écrit (les étudiant·es doivent d’ailleurs aussi rendre un travail écrit qui relève les principaux résultats et l’intérêt de la vidéo dans l’analyse !), le film leur apprend une autre manière de mener leurs travaux et de les valoriser.
Chercher la petite bête – Entretien réalisé par Arbenitë Basha, Laure Derivaz et Lucas Vonlanthen
Le jardin comme appel aux animaux – Entretien réalisé par Théo Bovay, Giulia Fleury, Aurélien Lathion et Thibald Naef
Les animaux d’en face – Entretien réalisé par Julien Cambes, Coraline Gaud, Noa Kohli et Gwendoline Perritaz
Les animaux (in)indésirables – Entretien réalisé par Paule Huguenin-Elie, Zoé Lucas, Gabriel Mella, Giorgio Ranocchi et Zeljko Vukovic
Les présences du Châtelard, d’hier et d’aujourd’hui – Entretien réalisé par Alessandro Brönnimann, Nicolas Käppeli, Baptiste Moll et Lucca Reymond
Ravageurs ou auxiliaires- Entretien réalisé par Gaëtan Beboux, Nadja Brantschen, Gaëtan Locher et Marlène Raetzo
Les bestioles du Pavement – Entretien réalisé par Florine Cart, Autannes Estermann, Thomas Lutz et Wesselia Ngoenha
Un jardin des Cottages – Entretien réalisé par Bastien Brossard, Marianne Mhanna, Noah Mori, Nicolas Tschopp
Bibliographie
Ginn, Franklin. « Sticky Lives: Slugs, Detachment and More-than-Human Ethics in the Garden ». Transactions of the Institute of British Geographers 39, no 4 (2014): 532‑44. https://doi.org/10.1111/tran.12043.
Séminaire de Master
Depuis 2020, des étudiant·es de Master interviewent des agriculteur·rices et de jardinier·ères sur leurs rapports à la nature, dans le cadre d’un séminaire en agriculture urbaine.
Le projet continue : retrouvez les entretiens de toutes les sessions, ainsi que les réflexions surgissant autour de ces belles rencontres entre humains et non-humains.
Marco Keiluweit est spécialiste en biogéochimie des sols. Le rôle des sols dans les changements climatiques et le cycle du carbone l’interpelle particulièrement. Les questions sur lesquelles il se penche actuellement à l’Institut des dynamiques de la surface terrestre – qu’il a rejoint en 2022 – portent sur les processus fondamentaux dans les sols. Comment la dynamique de la matière organique du sol est-elle régulée ? Qu’est-ce qui détermine le piégeage souterrain du carbone et la santé du sol ? Avec Emily Lacroix, première assistante, ils nous parlent ici de leur programme ambitieux : il englobe à la fois l’échelle globale des environnements naturels et les enchevêtrements microscopiques qui s’y jouent. En faisant le pont entre ces échelles, leur travail débouchera sur des avancées dans notre compréhension de l’interaction entre les sols, le changement climatique et l’agriculture durable.
Une exploration dans un univers complexe
Marco Keiluweit : Mener des recherches dans les sols représente un défi : ce sont des systèmes très diversifiés et dynamiques. Les plantes, les microbes, les minéraux et la matière organique interagissent et sont en perpétuel remaniement. Je cherche à mieux appréhender ces dynamiques régissant les sols. Isoler et décrire les processus physiques, biologiques ou chimiques est une quête de longue haleine.
Les sols, bien plus que de simples amoncèlements de terre, abritent une vie foisonnante où de nombreux éléments interagissent en une chorégraphie complexe. Les processus physiques, biologiques et chimiques qui animent cette danse sont si intimement liés qu’il devient ardu de les isoler et de les étudier individuellement.
Le cycle du carbone dans les sols est au cœur de nos recherches. Nous cherchons à connaître les mécanismes qui stockent le carbone dans les sols ou au contraire le libèrent. Ces mécanismes déterminent en somme si les sols accéléreront ou contribueront à atténuer le changement climatique. En effet, les sols abritent environ trois fois plus de carbone que l’atmosphère et les océans combinés. Il est donc de la plus haute importance de comprendre comment le cycle du carbone dans le sol est affecté par le changement climatique.
Au-delà de l’aspect environnemental, l’étude des sols revêt également un intérêt économique crucial. En effet, la fertilité et la productivité agricole sont étroitement liées au cycle du carbone dans le sol. Comprendre comment ce précieux élément influence la qualité des terres cultivables ouvre la voie à des pratiques agricoles plus durables et efficientes.
Des approches complémentaires à différentes échelles
Marco Keiluweit : Afin d’identifier les mécanismes fins du cycle du carbone et d’évaluer l’effet de perturbations environnementales telles que le changement climatique sur ces mécanismes, nous avons besoin de travailler à différents niveaux. À large échelle par exemple, notre objectif ultime est de proposer des stratégies de gestion des terres adaptées aux caractéristiques uniques de chaque type de sol, afin d’atteindre l’équilibre délicat entre l’optimisation de la productivité des plantes et la réduction des émissions de CO2.
En élucidant la relation complexe entre les méthodes de gestions des sols et le stockage du carbone dans le sol, les scientifiques espèrent trouver la clé pour minimiser l’empreinte carbone de l’agriculture.
Nous étudions également des écosystèmes naturels, par exemple dans les Alpes. Dans les sols alpins, 90 % du carbone est prisonnier du sol. Nous souhaitons évaluer la manière dont ce vaste réservoir de carbone du sol réagit à l’évolution de la couverture neigeuse. Nous surveillons actuellement la façon dont le cycle du carbone du sol dans ces systèmes réagit à l’évolution de la dynamique de la fonte des neiges dans les régions alpines.
Ces microélectrodes de sol mesurent en continu les paramètres chimiques influençant le cycle du carbone dans les sols, par exemple les niveaux de nutriments, la teneur en oxygène, l’humidité, etc. En plaçant plusieurs de ces senseurs sur le terrain, l’équipe obtient une bonne indication des variations spatiales, saisonnières et temporelles de la dynamique du carbone du sol.
Marco Keiluweit : À plus petite échelle, nos recherches se concentrent plus particulièrement sur la rhizosphère. C’est la zone du sol où les racines de plantes interagissent avec le sol. Les racines relâchent des composés carbonés dans le sol (sucres, acides organiques), que les microbes absorbent, fixent sous forme de carbone organique puis métabolisent et relâchent sous forme de CO2. La compréhension fine de ces interactions plantes-microbes-sol et de leurs variations permettra de déterminer sous quelles conditions le sol aura tendance à stocker ou dégager du gaz carbonique.
Un prototype d’étude du système racinaire dans des conditions contrôlées. Emily Lacroix cultive cette plante in vitro dans un milieu contenu entre une vitre et un polymère moulé. Il sera également possible de varier le milieu de culture pour tester différents facteurs tels que les niveaux de nutriments et d’humidité ou la présence de micro-organismes sur le transport et la consommation de gaz.
Emily Lacroix : Pour ma part, je m’intéresse en particulier aux microsites anoxiques : des poches dans lesquelles il n’y a pas d’oxygène. Elle se forme en particulier à proximité des racines. Ces poches ont une influence sur le cycle global du carbone, car les microorganismes y transforment moins rapidement le carbone organique en CO2. Mes principales questions sont : où et comment se forment de tels microsites dans la rhizosphère ? Leur fréquence est-elle liée à l’humidité ou la texture du sol ? Peut-on mesurer leur influence sur la capacité du sol à fixer ou relâcher du CO2 ?
Afin d’observer in situ la formation de poches (microsites) anoxiques, Emily Lacroix place des échantillons de sols dans une chambre d’essai. Un même sol est mélangé à des cristaux de quartz (peu réactifs) de tailles différentes pour simuler des variations de texture sans changer la nature du sol. Sur la photo de gauche, cela correspond à des échantillons de sols de différentes couleurs. Une « fausse racine » – correspondant à une sonde à micro dialyse (photo de droite) – libère du carbone dans le sol à l’instar d’une racine de plante réelle. Son avantage est de permettre un contrôle précis de la quantité et le type de carbone rejeté dans le sol. Le taux d’humidité du sol peut également être modifié afin d’identifier sa potentielle influence sur la formation de poches anoxiques.
Au terme de l’expérience, Emily mesure le taux d’oxygène et sa répartition dans l’échantillon : un papier chimique réagit à la présence d’oxygène indicateur (carré rose sur l’image de gauche). Ce papier est ensuite exposé à une caméra dotée d’une lampe UV (image du centre). À l’écran, les zones riches en oxygènes apparaissent en rouge-orange et les zones anoxiques en vert-jaune (image de droite). Il est ainsi possible d’identifier rapidement la répartition et le nombre des zones anoxiques qui se créent à proximité d’une racine.
Marco Keiluweit : Finalement à l’échelle microscopique, nous analysons des échantillons de sol au moyen d’un microscope de pointe à rayonnement infrarouge (infraredlight microscope). Sa haute résolution nous permet de décrire les interactions de la matière organique, des minéraux ou des microbes dans nos échantillons.
Caractériser les associations de microbes et de minéraux dans les échantillons de sol est l’une des prouesses rendues possibles par le microscope infrarouge. La résolution de ce microscope permet de distinguer les différents types de matière organique (morte ou vivante) et de minéraux dans les échantillons de sol. Il s’agit du seul microscope infrarouge de ce type en Suisse et son nombre d’utilisateurs augmente rapidement à la FGSE ainsi que dans d’autres institutions dans les domaines des géosciences, de la microbiologie et de l’ingénierie.
Prochaines étapes : Relier les mécanismes à petite échelle aux observations macroscopiques
Marco Keiluweit : Notre objectif est de mieux prévoir la réaction des sols au changement climatique à l’avenir. Et nous ne pourrons améliorer nos prévisions qu’en établissant un lien entre les observations macroscopiques du changement et les mécanismes microscopiques. Ces dernières années, notre compréhension de la dynamique du carbone dans les sols a progressé rapidement, ce qui me fait espérer que nous serons mieux équipés pour faire face aux pressions croissantes exercées sur nos sols par le changement climatique et l’intensification de l’utilisation des terres à l’avenir.
Emily Lacroix : J’espère que mes premières expériences en conditions contrôlées seront concluantes. Je pourrais alors mesurer la formation de poches anoxiques (microsites) à proximité de vraies racines dans des conditions réelles. Si les résultats sont concluants, je souhaite effectuer des mesures qui nous permettront de mieux comprendre comment ces processus cruciaux influencent la dynamique du carbone dans le sol.
Dans cette série d’interviews, nous vous proposons les réflexions de notre communauté de recherche sur les pratiques de terrain et leur évolution. Sur ce sujet, vous pouvez aussi lire :
Christian Kull, Institut de géographie et durabilité
Christian Kulls’intéresse à la gestion de l’environnement dans les paysages ruraux. Il a travaillé en Tanzanie, au Kenya, en Inde, au Vietnam… Mais c’est à Madagascar qu’il a réalisé ses Master et doctorat. Il a eu un coup de cœur pour les paysages des hauts plateaux de ce pays, mélange de forêts, de terrasses, de petites exploitations.
Il nous raconte comment il mène sa recherche de terrain en ethnographie.
Christian Kull est géographe. Ses travaux visent à éclairer les enjeux environnementaux globaux de notre époque. La gestion de l’environnement est une question centrale, car elle a des implications sur le bien-être humain, la prospérité économique et la durabilité. Ancré dans les disciplines scientifiques de la Political ecology,des Études du développement et des Humanités environnementales, Christian Kull cherche à mettre en lumière les racines profondes des problèmes environnementaux et des conflits qui les accompagnent, en explorant leur genèse historique, idéologique et politico-économique. Il a travaillé dans les pays les plus démunis, pour comprendre les dynamiques de gouvernances et des interventions étrangères.
Christian Kull a été président de la CER-GSE lors de son lancement en 2020 et il a contribué à sa mise en place. Dans cet entretien, il nous parle de ses travaux au long cours sur les feux de brousse et les plantes invasives.
Avec quels partenaires travaillez-vous ?
J’ai un intérêt particulier pour les acteurs et actrices locaux. J’essaie de comprendre comment les gens gèrent l’environnement qui les entoure, pourquoi planter ceci ou cela, couper des arbres, brûler la végétation… Et comment ces pratiques interagissent avec la politique nationale, mais aussi internationale.
J’interagis donc surtout avec les paysan·ne·s, mais aussi les personnes du monde rural – ceux qui ont un travail administratif, le pasteur (les églises y jouent un rôle important), l’enseignant·e de l’école locale – et au niveau plus global, avec des agents de l’état et des ONG, des gens dans l’aide bilatérale et à l’université.
Des paysans malgaches expliquant l’utilisation du sol (Photo : Ch. Kull, 2006)
Comment s’est fait le premier contact avec les personnes que vous voulez interroger ?
Maintenant, j’entreprends presque toujours un projet en partenariat avec l’université locale, notamment avec leur école d’agronomie, foresterie, et environnement, mais aussi avec le département de géographie. Pour mon master, c’était totalement différent : j’ai acheté un billet d’avion sans savoir si le professeur à qui j’avais écrit une lettre manuscrite l’avait bien reçue. Dès mon arrivée, j’ai toqué aux portes des personnes de l’Université de Tananarive que je ne connaissais qu’à travers leurs articles.
Ils m’ont présenté à un étudiant, Arsène Rabarison, que j’ai alors engagé comme aide de terrain, car je ne parlais pas encore malgache. Arsène m’a aussi aidé dans mon apprentissage : un apprentissage de la vie rurale, comment se comporter, un apprentissage des réseaux, comment trouver des logements, etc.
Les familles paysannes sont accueillantes. Dans les hameaux, on trouve toujours quelqu’un pour offrir à manger et un endroit où dormir. Le lendemain, ils envoient parfois un enfant pour vous montrer le chemin pendant quelques heures.
« En 1994, je partais avec l’Atlas de Madagascar de 1969. Certaines planches m’ont beaucoup intéressé : des cartes de terrain, très précises, 1 km sur 1 km, où l’utilisation des sols était cartographiée. Mon idée pour le Master, c’était d’aller voir 25 ans plus tard ce qui avait changé, et d’expliquer les changements en parlant avec les gens sur place. Je suis arrivé dans un village que j’avais choisi sans y connaître personne. Mais je pouvais leur montrer cette carte, et certains anciens se souvenaient du “professeur français” qui l’avait réalisée ! » (Photo : A. Dreiss, 2023)
Avez-vous besoin d’autorisation pour aborder vos questions de recherche ?
Je traite surtout au niveau local, avec la mairie de la région. Mais j’ai aussi une lettre de l’université. Pour les administrations locales, c’est déjà un passeport si quelqu’un de la capitale a validé le projet.
Quand je travaillais à l’université de Monash à Melbourne (Australie), je devais suivre une procédure éthique plus bureaucratique, guidée par les défis de la recherche médicale, et visant à éviter les abus passés envers les aborigènes – qui ont souffert d’une recherche fondée sur l’exploitation. À Madagascar, j’ai toujours réussi à argumenter pour avoir un consentement oral et adapté aux traditions locales (où on inclut des formules pour remercier Dieu…). Les paysans ont apprécié cet effort, je crois ! Pour eux, signer un papier, c’est plutôt inquiétant, et ils ne savent pas toujours bien lire, l’oral est donc privilégié.
Le formulaire éthique prôné par mon université de thèse aux États-Unis ou par les universités australiennes reposait sur le postulat que nous seuls sommes en situation de domination et de pouvoir par rapport aux locaux dans ces échanges. Même si j’ai aussi observé que parfois la figure du chercheur suscite encore un trop grand respect « postcolonial », je critique cette perspective. Je choisis une procédure de consentement oral pour des raisons pragmatiques, mais aussi par conviction. Je considère que les personnes que j’interroge disposent également d’une forme de pouvoir, et je n’ai donc pas besoin de leur signature pour formaliser notre interaction. Et je l’observe aussi : si elles ne veulent pas répondre, elles contournent les questions avec aisance, elles mentent… j’ai confiance en elles ! Le point clé avant un entretien est de dire ce que je fais, que je ne vais pas utiliser leur nom et qu’elles peuvent choisir de ne pas répondre.
(Photo : Ch. Kull, 1998)
Comment gérer les questions délicates, qui peuvent mettre les gens en difficulté ?
J’ai travaillé sur les feux, qui sont une pratique souvent illégale. Mais je ne demande jamais directement qui a allumé un feu. Je dirais plutôt : « Tu as vu avant-hier, il y a eu un feu là-haut. Pourquoi ? ». Et on ne me répondra jamais « j’ai allumé le feu pour cette raison » ; mais par exemple « je soupçonne que celui qui a allumé, l’a fait pour cela ».
Dans ma recherche, j’avance ainsi en rassemblant des observations, par réseau de suspicion ou triangulation. Je construis petit à petit un argument comme je mènerais une enquête. La façon malgache de parler est aussi assez indirecte, il faut savoir décoder !
Comment protéger les données sur des pratiques illégales, comme le feu ? Avez-vous besoin d’assurer l’anonymat des sources ?
Les questions sur lesquelles je travaille avec mes partenaires et mon équipe ne sont pas hautement sensibles, et encore une fois, les preuves sont indirectes puisque personne ne dit « j’ai allumé ce feu » ou « c’est moi qui ai défriché cette forêt illégalement ».
Cependant, dès le début, on sépare les informations récoltées du vrai nom de leur émetteur. Et aucun fichier ne contient les deux éléments, empêchant ainsi des recoupements. Au besoin, un fichier de correspondance existe, mais séparé, et protégé par un mot de passe (le nom du fichier ne doit pas non plus être évident quant à la nature de son contenu !).
Pendant mon doctorat, dans mon cahier, il n’y avait pas les vrais noms. « Goatee » désignait quelqu’un qui devait avoir une petite barbe. J’ai baptisé « Ruedi » un paysan qui me rappelait mon oncle du même nom…
« Le contexte de l’entretien est important : irons-nous chez les gens ? Est-ce pertinent ? Socialement possible ? Avons-nous leur confiance pour le faire ?Qu’avons-nous à donner en retour ? Les familles paysannes offrent souvent à manger. Pendant ma thèse, j’ai décidé de prendre une photo de la famille – à l’époque des pellicules argentiques où il fallait monter en ville pour pouvoir les développer. Ce n’était pas un moyen d’échange, mais une manière de les remercier… Cela dit, après 20 familles, la nouvelle a circulé, et quand j’arrivais pour un rendez-vous, ils avaient mis leurs vêtements du dimanche. Ça leur faisait vraiment plaisir. » (ci-dessus : exemple de photographies de famille pour remercier les participants. Photo : Ch. Kull, 1998)
Quels conseils donnez-vous aux jeunes chercheurs et chercheuses avant de partir sur le terrain ?
Je réfléchis avec eux aux guides d’entretien, mais le terrain est vraiment un moment d’apprentissage. J’ai confiance en eux. Il faut oser tester des choses, voir ce qui fonctionne et ajuster au besoin.
Au bachelor, les étudiant·e·s s’initient à la recherche qualitative et apprennent à construire une enquête. Ils ont donc de bonnes bases, de bons manuels aussi. Mais tout cela est théorique… jusqu’au moment où tu es face à quelqu’un que tu veux interviewer !
Comment approcher des gens pour qu’ils soient d’accord de parler de leurs pratiques ? C’est une démarche sociale, où le sourire, la façon de se présenter vont importer autant que la connaissance des codes culturels (ce qui est acceptable, ce qui ne l’est pas). Parfois, c’est d’expliquer sa démarche qui va être déterminant, parfois c’est d’avoir convaincu le maire au préalable. Mais heureusement, à Madagascar comme ailleurs, les gens aiment parler de leur vie, dès lors que quelqu’un s’y intéresse.
En master, on essaie aussi d’exposer les étudiant·e·s à un contexte qui leur est « exotique ». Il faut que ça soit justifié au niveau budgétaire et en termes d’impact climatique, mais ce sont des moments d’apprentissage essentiels.
Y a-t-il des erreurs à ne pas commettre quand on construit un entretien ?
Un sujet qui m’est cher est celui des espèces invasives. Au début, certains étudiant·e·s posent des questions qui contiennent déjà la réponse : « Qu’est-ce que vous pensez de ces espèces envahissantes ? » Si on pose la question comme ça, les forestiers ou paysans vont essayer de nous faire plaisir, et dire que ces espèces les « envahissent »… Si on leur demande, « Que pensez-vous de l’eucalyptus, leurs points forts et faibles ? », on aura d’autres réponses. Par la suite seulement, on pourra aller plus loin : « Est-ce que vous avez entendu dire qu’elles sont envahissantes ? Qu’est-ce que ça veut dire pour vous ? » Ce n’est pas la même conversation.
« Ici je suis avec le fermier et commerçant Augustin “Radatatoa”, en 2018, à Laimavo, Madagascar. Il porte des photos prises en 1994 pendant mon terrain de master, que je lui ai envoyées par la poste. » (Photo : Ch. Kull, 2018)
Comment se sont développées vos relations avec les personnes locales ?
Pour mon doctorat, j’ai décidé de passer 4 mois et demi d’immersion culturelle et de cours de malgache intensifs. Tous les après-midis, je prenais mon vélo et j’allais pratiquer avec les paysan·ne·s des échanges basiques (« vous cultivez du riz ? »). Puis, j’ai vécu 10 mois dans un village. Rester sur le terrain si longtemps vous permet d’apprendre beaucoup sur le contexte dans lequel les questions spécifiques se situent. C’est pour moi inestimable, et c’est le seul moment dans une carrière où l’on a la liberté de faire cela. Petit à petit, on comprend les réseaux, les histoires d’amitié, de famille, de clan, de religion, toutes ces choses tellement opaques au début. C’est ce que nos étudiant·e·s n’ont pas toujours le temps de faire maintenant.
L’approche ethnographique demande du temps. C’est assez différent des interactions de recherche plus formalisées qu’on enseigne davantage maintenant.
« Je travaille à l’ancienne, carnet de bord en poche. À la fin de la journée, je rajoute des notes, je reconstitue, je trie. Je note mes observations, mes conversations, mais aussi toutes mes rencontres. Sinon, deux ans plus tard, je confonds tout, et c’est essentiel de se souvenir des gens. » (Photo : A. Dreiss, 2023)
Pour aller plus loin
Christian Kull, Institut de géographie et durabilité
Christian Kull est expert dans la recherche sur les feux de brousse et de forêt, un phénomène qui a un impact majeur sur la dynamique du carbone, la biodiversité et les services écosystémiques. Dans un projet SNIS (Réseau suisse pour les études internationales), il cherche actuellement à identifier les politiques de gestion des incendies les mieux équilibrées, pour répondre aux besoins des communautés locales et aux enjeux du climat. Avec des partenaires des université Swansea (U.K.), Antananarivo (Madagascar), Eduardo Mondlane (Mozambique), mais aussi des South African National Parks et de l’UN Food and Agriculture Organization Madagascar, il se focalise sur des points chauds de biodiversité de Madagascar et d’Afrique australe.
Il a aussi contribué à faire avancer notre compréhension des mouvements d’espèces invasives et de plantes, la déforestation et le reboisement, les aires protégées et les transformations agraires à la déforestation et le reboisement, et aux transformations agraires.
Thèse en sciences de l’environnement, soutenue le 26 juin 2023 par Jamal Shokory, rattaché à l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.
Le rapide changement climatique a un impact sur les ressources en eau de l’Afghanistan, un pays situé dans l’ouest de l’Himalaya. Il s’agit d’un pays semi-aride à aride d’Asie centrale. En Afghanistan, les moyens de subsistance et les économies se sont développés pour dépendre fortement des ressources en eau des montagnes, et la fonte des neiges et des glaciers fournit 80% de l’approvisionnement en eau. L’Afghanistan est également peu développé en termes de recherche scientifique et de surveillance de l’environnement.
Les températures moyennes mondiales augmentent et les glaciers rétrécissent considérablement, ce qui pourrait avoir un impact critique sur l’approvisionnement en eau. Cet effet est probablement caché pour le moment, car les glaciers ont encore un volume plus important que celui associé à un climat plus chaud. Toutefois, lorsque les glaciers auront atteint une certaine taille, le « pic hydrique » sera atteint. Et l’approvisionnement en eau diminuera. Si les chutes de neige hivernales diminuent ou deviennent plus variables, les glaciers sont moins susceptibles de compenser le manque d’eau qui en résulte.
Des recherches récentes ont mis en évidence la complexité de l’identification du moment où le pic d’eau est atteint, notamment parce que lorsque les glaciers reculent, ils peuvent se couvrir de débris, ce qui peut modifier de manière significative la relation entre le changement climatique et la fonte des glaciers.
Étant donné le manque de recherche en Afghanistan sur ce sujet, l’objectif principal de cette thèse est de quantifier les impacts du changement climatique actuel et futur sur les glaciers afghans et les conséquences associées pour les ressources en eau en Afghanistan. Dans ce but, une approche multidisciplinaire est utilisée, basée sur la combinaison de la télédétection, d’une campagne de terrain restreinte, de la modélisation hydrologique, des données d’archives, et des scénarios de changement climatique ajustés localement. La thèse de doctorat a abordé les quatre questions de recherche suivantes :
R1 : Est-il possible d’améliorer les techniques de télédétection pour la surveillance des glaciers en Afghanistan afin de permettre la cartographie non seulement de la couverture de glace mais aussi de la glace couverte de débris à l’échelle du pays tout entier ?
R2 : Comment les étendues de glace totale, de glace nue et de glace couverte de débris des glaciers d’Afghanistan ont-elles évolué au cours des dernières décennies avec l’apparition d’un réchauffement rapide ?
R3 : Est-il possible de développer un modèle de ruissellement des eaux de fonte des glaciers et des neiges adapté à une application à grande échelle dans le contexte pauvre en données de l’Afghanistan ?
R4 : Comment le changement climatique a-t-il influencé et comment influencera-t-il l’écoulement futur des glaciers en Afghanistan ?
Cette étude est contextualisée par une revue systématique de plus de 130 articles scientifiques, rapports et sources de données afin d’évaluer les impacts potentiels du changement climatique sur la cryosphère, le débit des cours d’eau, les eaux souterraines et les extrêmes hydrologiques en Afghanistan et de mettre en évidence les lacunes en matière de connaissances. Cette revue montre l’importance de la cryosphère pour les ressources en eau afghanes et identifie le besoin de développer un meilleur inventaire de la couverture glaciaire en Afghanistan, notamment en prenant en compte la couverture de débris étant donné la géologie et de la géomorphologie de la région.
Pour ce faire, la thèse développe deux nouveaux indices de cartographie de la couverture de débris basés sur les bandes thermiques et infrarouges proches de Landsat 8. Les indices sont calibrés avec des données de terrain, et la validation à l’intérieur et à l’extérieur de l’Afghanistan suggère qu’ils ont un haut niveau de précision. Une analyse des composantes principales a été appliquée à 9 paramètres des glaciers afin d’identifier les facteurs les plus influents de l’étendue de la glace couverte de débris. Cette analyse a montré que des proportions plus faibles de couverture de débris étaient associées à des glaciers d’altitude plus élevée qui sont plus grands, plus longs et plus larges.
Toutefois, ces schémas sont statistiquement plus clairs lorsque l’ensemble des données est décomposé en zones climatiques et en régions géologiques. Cette méthodologie est ensuite appliquée à deux périodes (2000-2008 et 2008-2020) pour évaluer les changements récents des glaciers en Afghanistan.
Trois inventaires des glaciers ont été élaborés pour les années 2000, 2008 et 2020. En 2020, une zone glaciaire de 2684±100.7 km2 a été cartographiée, divisée en 75±0.7% de glace propre et 25±3.0% de glace couverte de débris. La superficie totale du glacier a reculé de -4.5±0.5 km2 yr-1 (-0.15±0.01% yr-1) entre 2000 et 2008 et de -12.3±1.5 km2 yr-1 (-0.43±0.05% yr-1) entre 2008 et 2020.
Toutefois, l’analyse a révélé des variations spatiales substantielles dans ces taux de recul en fonction de la région géographique, de la taille du glacier et de la région climatique. Les résultats soulignent la complexité environnementale de l’Afghanistan et suggèrent que certaines régions peuvent passer par le pic hydrique beaucoup plus tôt que d’autres. L’évolution de la couverture de débris s’est également révélée complexe avec l’étendue de la glace couverte de débris qui augmente beaucoup plus pour les petits glaciers <2.5 km2 que pour les plus grands.
Afin de comprendre les implications actuelles et futures du recul des glaciers sur les ressources en eau afghanes, trois bassins versants représentatifs ont été sélectionnés en fonction de leur emplacement et de la disponibilité des données : le bassin versant de Taqchakhana (264.4 km2 avec une couverture glaciaire de 2.8%) dans le nord ; le bassin versant de Sust (4609 km2 avec une couverture glaciaire de 15.6%) dans l’est ; et le bassin versant de Bamyan (325.3 km2 avec une couverture glaciaire de 0.7%) dans le centre de l’Afghanistan.
Les taux actuels de recul des glaciers sont différents pour chaque bassin versant, sur base de l’étude sur les changements glaciaires. Il s’agit également de bassins versants pour lesquels le ministère afghan de l’énergie et de l’eau a fourni des données sur le climat et le débit entre 2012 et 2019.
Pour comprendre les contributions relatives actuelles et futures de la glace, de la neige et d’autres composants sur l’approvisionnement en eau, Hydrobricks, un nouveau cadre de modélisation glacio-hydrologique semi-lumped basé sur un noyau C++ avec une interface Python, a été utilisé. Le modèle a été modifié pour permettre une représentation simple des effets du développement de la couverture de débris sur la fonte des glaces. Le modèle a été calibré individuellement pour chaque bassin versant sur la base de l’algorithme d’évolution complexe aléatoire (SCE-UA), avec les meilleurs paramètres retenus après 30000 itérations. Huit modèles climatiques régionaux (MCR) selon deux scénarios (2.6 et 8.5) ont été utilisés dans le modèle pour simuler le débit futur des cours d’eau dans les bassins versants. Les MCRs ont été corrigés des biais à l’aide d’une transformation statistique non paramétrique. L’évolution future des glaciers a été introduite dans le modèle en utilisant une propagation très simple des taux de recul des glaciers mesurés actuellement. La validation du modèle calibré a produit de bonnes valeurs de l’efficacité de Kling-Gupta (KGE) pour le débit journalier simulé (KGE>⁓0.8).
Le ruissellement des glaciers a dominé le bassin versant de Sust (76%), le ruissellement des pluies et de la neige le bassin versant de Taqchakhana (50%) et le débit de base pour le bassin versant de Bamyan (61%). Les projections de débit dans le cadre du RCP 2.6 suggèrent que l’écoulement glaciaire annuel moyen pour les bassins versants de Sust et de Taqchakhana augmentera jusqu’en 2050, à la suite d’une augmentation de la température (0.9˚C). L’écoulement diminuera ensuite jusqu’à la fin du 21e siècle. Il est prévu que le ruissellement du Bamyan diminue tout au long du 21e siècle. Toutefois, dans le cadre du RCP 8.5, l’écoulement des glaciers augmente de manière plus marquée dans les bassins versants de Sust et de Taqchakhana, car les hausses de température sont plus importantes, et les mesures d’atténuation du changement climatique n’inversent pas cette tendance. Ces bassins versants sont susceptibles de passer par une phase de pic hydrique non pas en raison de la limitation de l’écoulement par la température, comme dans le cas du RCP 2.6, mais en raison de la diminution progressive de la taille des glaciers.
Johanna Marin Carbonne (FGSE) et Nicolas Greber (MHNG)
Des scientifiques de l’Université de Lausanne (UNIL) et du Muséum d’histoire naturelle de la Ville de Genève (MHNG) ont été sélectionné·e·s par l’Agence d’exploration aérospatiale japonaise (JAXA) pour travailler sur deux échantillons de l’astéroïde Ryugu, un des objets les plus primitifs du système solaire.
Les spécialistes ont un an pour analyser la composition chimique de ces prélèvements, arrivés à Lausanne récemment. Leur étude vise une meilleure compréhension du cycle de l’eau et du soufre dans le système solaire primitif.
Ryugu est un témoin des temps où le système solaire et les planètes se sont formés.
Les échantillons, prélevés directement à la surface de l’astéroïde sont dans un état de conservation unique.
Ryugu est une mine d’information et il pourrait permettre de lever le voile sur des questions fondamentales telles que la formation du système solaire et l’origine de la vie sur Terre.
L’UNIL et le MHNG vont étudier l’évolution du soufre et la nature de l’eau sur Ryugu. Ils vont contribuer à la question de la provenance de l’eau sur notre planète.
En 2020, la sonde spatiale japonaise Hayabusa 2 ramenait sur terre 5,4 grammes de l’astéroïde Ryugu, situé à près de 300 millions de kilomètres de la Terre. Cet objet céleste exceptionnel, riche en carbone et d’un diamètre de 900 mètres, est considéré comme étant l’un des plus primitifs du système solaire.
Echantillon Ryugu (crédit: Jaxa)
De nombreuses études sont déjà en cours dans le monde, afin d’en analyser la composition et de retracer son évolution. Le but étant d’obtenir de nouvelles informations sur la formation du système solaire, celle des planètes, et jusqu’à l’origine de la vie. Les premières études ont déjà livré des résultats inédits, et les scientifiques vont de découvertes en découvertes. La dernière en date a notamment révélé la présence sur Ryugu de briques de bases nécessaires à la vie.
À l’Université de Lausanne (UNIL), des spécialistes de la Faculté des géosciences et de l’environnement, en collaboration avec le Muséum d’histoire naturelle de Genève (MHNG), vont apporter leur pierre à l’édifice par l’étude de deux échantillons d’astéroïde confiés par l’Agence d’exploration aérospatiale japonaise. Les scientifiques y analyseront de petits grains minéraux, d’une taille d’environ 50 à 200 micromètres. A titre de comparaison, l’épaisseur d’un cheveu humain est d’environ 80 microns. Leur étude vise une meilleure compréhension du cycle de l’eau et du soufre dans ces échantillons, et donc dans le système solaire primitif.
Les mesures seront réalisées avec la sonde ionique SwissSIMS un instrument d’analyse très puissant et unique en Suisse, installé dans les locaux de l’UNIL et faisant partie du Centre avancé d’analyse de la surface (CASA).
Les astéroïdes ont-elles apporté l’eau sur la terre ?
« Originalement, Ryugu a été formé par condensation de poussières et de glace », explique Johanna Marin Carbonne, co-directrice de la recherche, et professeure à la Faculté des géosciences et de l’environnement de l’UNIL. « Puis la glace a fondu et des fluides ont circulé à la surface de l’astéroïde. Avec notre équipe, nous allons étudier la composition de la roche, et la façon dont elle a été altérée après le passage de fluides ».
Les spécialistes vont se concentrer sur l’analyse de deux minéraux : les sulfures et les apatites, qui sont riches en composant volatiles (éléments ayant un point bas d’ébullition) tels que le chlore, le soufre ou le fluor. Ces analyses devraient donner de précieuses informations sur la composition initiale du soufre sur Ryugu, et par extension, celle des autres éléments du système solaire, ainsi que sur la nature du fluide qui a traversé Ryugu. « Il faut savoir qu’habituellement, la composition de l’eau présente dans les objets de notre système solaire tels que les comètes ou les astéroïdes varie », commente Nicolas Greber, co-initiateur du projet et chargé de recherche au MHNG. « Notre but ici sera de tenter de reconstituer la composition de l’eau la plus ancienne de Ryugu et de voir si cette eau est comparable à celle que l’on trouve sur notre planète », ajoute-t-il. « L’une des grandes questions sous-jacentes est en effet de savoir si ce sont les astéroïdes qui ont amené l’eau sur la terre », illustre-t-il.
Deux projets suisses sélectionnés
En Suisse, deux projets ont reçu des grains de Ryugu pour cette série d’attribution. Le projet conjoint UNIL & MHNG, et celui de l’EPFZ, mené par le professeur Henner Busemann. « C’est une chance inestimable de pouvoir étudier ces échantillons », se réjouit Johanna Marin Carbonne de l’UNIL. « Il existe sur terre des météorites de la même famille que Ryugu, mais elles ont été altérées par le temps et par la traversée de l’atmosphère terrestre lors de leur chute. En ce sens, les échantillons de Ryugu sont uniques ».
Thèse en géographie, soutenue le 30 juin 2023 par Andrea Ferloni, rattaché à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) de la FGSE.
La transition vers les véhicules électriques (VE) est en cours, mais plusieurs adaptations vont être nécessaires afin de remplacer toutes les voitures conventionnelles par des électriques. Notamment, il sera nécessaire d’intégrer les sources d’énergie renouvelable dans le réseau électrique, mais aussi de produire des batteries toujours plus performantes et – bien sûr – de pouvoir les recharger. La transition vers les VE est donc un processus co-évolutif, car plusieurs technologies et secteurs différents sont en train de changer et de s’influencer mutuellement.
Dans cette thèse je considère trois technologies principales : véhicule électrique, batterie et « smart grid ». À l’aide de données sur les brevets et les réseaux multinationaux, j’étudie comment ces différentes technologies sont devenues de plus en plus liées au cours du temps, d’un point de vue technologique. L’hypothèse que je formule est que si ces technologies deviennent plus connectées, leur invention et production devraient être plus co-localisées géographiquement.
En effet, nous savons de la littérature en géographie économique que la proximité spatiale favorise le développement d’innovations et l’échange d’informations. La recherche sur les transitions se concentre de plus en plus sur les dynamiques multisectorielles qui caractérisent les transitions contemporaines, mais elle n’explique pas comment les interactions dans les villes pourraient favoriser l’émergence d’interactions multisectorielles. Le but de cette thèse est de combiner ces deux littératures pour fournir des éléments permettant de comprendre si et comment la proximité géographique et les réseaux locaux peuvent favoriser l’émergence de complémentarités entre les secteurs de l’automobile, des batteries et des « smart grid ».
Les transitions sociotechniques, telles que la transition vers les VE, impliquent le remplacement de technologies établies par de nouvelles, avec leurs ramifications sociales, productives et institutionnelles. En particulier, cette transition aura d’importantes conséquences sociales, car nombreux secteurs productifs devront être remplacés, et d’autres devront être crées. Ce processus risque d’être géographiquement inégal, car certaines régions urbaines seront plus capables que d’autres d’attirer de nouveaux emplois innovants. Cette recherche fournit des éléments permettant de comprendre quel rôle jouent les interdépendances entre différents secteurs dans l’invention et production des VE.
Les résultats montrent une corrélation croissante dans le temps entre les technologies des VE, des batteries et des réseaux intelligents. La transition vers les VE implique que les inventions dans ces technologies deviennent connectées et co-localisées. Les villes automobiles traditionnelles conservent un rôle clé dans l’innovation, mais les régions spécialisées dans les batteries et les réseaux intelligents sont celles où les brevets relatifs aux VE augmentent le plus, ce qui signifie que les compétences émergentes dans les secteurs connexes pourraient être plus importantes pour l’innovation.
Thèse en sciences de l’environnement, soutenue le 12 juin 2023 par Matteo Roncoroni, rattaché à l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.
Le recul rapide des glaciers expose de grandes surfaces au développement d’écosystèmes. Ces écosystèmes sont souvent dominés par les biofilms, notamment par les périphytons. Ces derniers se sont avérés très adaptables et efficaces pour coloniser de nouveaux environnements. En pratique, la colonisation de nouveaux cours d’eau est rendue difficile par la forte proportion d’eau glaciaire et de sédiments qui y sont présents. Traditionnellement, le fonctionnement écologique d’un cours d’eau glaciaire est défini par le temps qui sépare ce dernier de sa création au moment de la fonte du glacier et aussi à des fenêtres d’opportunités où les conditions environnementales sont moins sévères. Ces deux paramètres sont toujours valables aujourd’hui, mais ils pourraient être moins pertinents en raison de la rapidité avec laquelle le retrait des glaciers expose les plaines alluviales. Ce fait doit amener une nouvelle approche scientifique, c’est ce qui motive cette recherche.
Cette thèse décrit l’habitat des périphytons de ces nouvelles plaines alluviales jusqu’alors recouvertes par des glaciers. En parallèle, elle étudie le rôle potentiel des périphytons en tant qu’ingénieurs des écosystèmes et leur rôle dans la promotion de la succession primaire. Plusieurs approches méthodologiques et analytiques ont été menées dans la plaine alluviale du glacier d’Otemma (Suisse). La thèse présente une méthode pour la cartographie de la présence des périphytons à l’échelle de la plaine alluviale en utilisant des drones. Les données cartographiques sont ensuite utilisées pour déterminer l’organisation spatiale et la dynamique temporelle des périphytons afin d’établir comment leur développement et leur disparition sont liés aux conditions environnementales.
Le développement des périphytons nécessite un accès à l’eau, qui doit être disponible à la surface. Cependant, alors que l’eau détermine où ils peuvent apparaître, les périphytons se développent préférablement dans les zones où l’habitat bénéficie d’une certaine stabilité, qui peut être de courte ou de longue durée. Lorsque la stabilité est de courte durée, elle est généralement liée à la dynamique du cours d’eau glaciaire et en particulier à l’évolution des méandres du cours d’eau. Lorsqu’en revanche elle est de longue durée, elle est liée aux affluents d’eau claire qui s’écoulent sur des terrasses qui ont été déconnectées de la principale plaine alluviale active et tressée. Dans ces canaux stables et pendant la saison de fonte, les périphytons peuvent s’établir de manière pérenne, à condition qu’il y ait suffisamment d’eau. Si cette condition est remplie, la présence des périphytons entraine une modification des propriétés du lit du cours d’eau.
Pour mieux comprendre ces processus, une série d’expériences a été entreprise, imitant les conditions rencontrées dans les tributaires stables. La façon dont les périphytons modifient la morphologie du lit du cours d’eau, l’infiltration de l’eau et les caractéristiques de l’écoulement proche du fond du lit ont été particulièrement étudiées. Cette recherche a démontré le rôle majeur des périphytons dans le fonctionnement de l’écosystème, en montrant comment leur développement réduit l’infiltration verticale de l’eau en colmatant les interstices entre les sédiments. Les périphytons rendent également le lit plus lisse, ce qui modifie les composantes hydrauliques près du fond.
Les résultats de cette thèse mettent en évidence que les perturbations ne sont pas spatialement homogènes et que si les conditions de stabilité et d’accès à l’eau sont garanties tout au long de la saison de fonte les périphytons peuvent prospérer dans les plaines alluviales glaciaires. Ces conditions permettent aux périphytons de se développer de manière significative, en couvrant de grandes surfaces et pendant de longues périodes. Cette prospérité a pour conséquence de modifier le lit des chenaux des tributaires et, en définitive, de favoriser la succession primaire, principalement en maintenant l’eau à la surface grâce à l’imperméabilisation du lit.
Felwine Sarr est « Anne-Marie Bryan » Distinguished Professor en études françaises et francophones à l’Université Duke aux États-Unis.
Sur proposition de la FGSE, l’UNIL va décerner le titre de docteur honoris causa au Prof. Felwine Sarr lors du Dies Academicus du 2 juin 2023. Martin Müller, ensemble avec le groupe GRAAR (Groupe de réflexion et d’action anti-raciste) vous êtes à l’origine de cette proposition. Pourriez-vous nous en dire plus ?
L’idée n’est pas sortie de nulle part, il y a déjà eu des contacts entre notre faculté et Felwine Sarr dans le passé. J’ai fait sa connaissance notamment lors d’une rencontre au musée ethnographique à Genève en présence de Carine Ayélé Durand (actuelle directrice du musée et intervenante lors de la conversation avec Prof. Felwine Sarr le 1er juin) l’année dernière.
Lors de notre rencontre, j’avais été marqué tout d’abord par les qualités personnelles de Felwine Sarr, sa sincérité et son humilité. Ses travaux sont par ailleurs tout à fait remarquables à mes yeux. En particulier du fait qu’au Sénégal, où il a passé la plupart de sa carrière, les moyens ne sont pas les mêmes qu’ici. Les professeurs ont très peu de fonds, il y a beaucoup plus d’enseignement à faire et le soutien n’est pas comparable à celui que l’on a en Suisse. Malgré cela, la qualité de sa recherche est exceptionnelle.
Ce choix est aussi une volonté de récompenser le travail d’excellents chercheurs et chercheuses venant de pays hors-Europe. Il est rare que des scientifiques de pays du Sud soient récompensés avec ce titre dans une université suisse.
Quel est le lien entre Felwine Sarr et la FGSE ?
Premièrement, en étant économiste, philosophe et ayant travaillé sur la décolonisation des musées ainsi que la gestion des ressources naturelles, Felwine Sarr représente bien l’interdisciplinarité de la FGSE. On pourrait dire que c’est la FGSE en une personne ! Nous avons chez nous des économistes, des philosophes, des géographes et cette diversité d’approches est un grand atout et peut créer de l’originalité. Si on veut comprendre le monde et les nombreux défis d’aujourd’hui on ne peut pas se contenter d’une spécialisation autour d’une seule thématique : il faut avoir des approches différentes. Il faut avoir une pensée plus large et interconnectée. Cela est mis en évidence par Prof. Sarr. En ce sens, il est assez emblématique de ce projet de notre faculté.
Le deuxième élément est l’importance de l’idée du monde dans son travail. A la FGSE, nos recherches tournent autour de la question du monde. Dans son essai Habiter le monde, l’auteur essaie de comprendre comment l’être humain peut faire monde avec toutes les autres parties prenantes. C’est ce que nous essayons de faire dans notre faculté en étudiant la terre, ses processus géophysiques et naturels, et ses habitants humains et non-humains pour mieux comprendre notre propre rôle et notre propre responsabilité dans le monde que nous sommes en train de créer.
Le plan d’action de l’Université de Lausanne pour l’égalité, la diversité et l’inclusion (EDI) 2022-2026 mentionne la volonté de l’institution d’élargir l’horizon scientifique des étudiant·e·s et des chercheur·euses en leur faisant découvrir la recherche menée dans des pays non-occidentaux. Dans quel mesure ce choix va dans ce sens ?
L’écologie et la transition vers la durabilité font partie des grandes préoccupations du moment, mais il y a aussi une interrogation sur le savoir que nous enseignons dans nos universités. Un savoir qui ne vient pas de nulle part, mais qui est créé principalement en Europe et aux États-Unis et qui est souvent pris comme universel, comme s’il s’appliquait partout, même s’il a été créé dans des circonstances particulières. Je parle surtout de l’Europe de l’Ouest, car l’Europe de l’Est n’est même pas impliquée là-dedans. Avec des mouvements comme « Rhodes Must Fall » ( red : mouvement de contestation étudiant sud-africain contre le racisme institutionnel) et d’autres actions œuvrant pour plus de diversité dans les universités, il y a une volonté de valoriser le savoir qui est resté silencieux jusque-là. Avec son approche, Felwine Sarr nous aide à changer de regard et à comprendre d’autres réalités. Avec fermeté et diplomatie il nous fait comprendre les perspectives africaines.
Qu’est-ce que signifie pour vous « habiter le monde » ?
Pour moi il y a trois paramètres : la terre, la planète et le monde. La terre est la relation entre processus biophysiques. La planète est un peu les deux ; l’humanité et le système en tant que tel. Le monde est plus orienté vers les humains. Je dis souvent à mes étudiant·e·s : nous habitons une terre mais plusieurs mondes. Nous devons toutes et tous faire face au fait que les ressources sont limitées, que nous habitons la même planète et que nous avons le droit et la responsabilité d’en prendre soin.
Le fait de dire que les mondes sont multiples signifie qu’il y a diverses interprétations de ce que nous voyons, diverses manières de vivre dans ce monde et de ce que signifie une bonne vie. La multiplicité des mondes est importante. Nous pouvons habiter ce monde de différentes façons mais il faut être conscient·e que nous n’avons qu’une planète. Il y a une juxtaposition entre la singularité de la terre — nous n’en n’avons qu’une — et la multiplicité des mondes. C’est à nous de les façonner, finalement.
J’aime bien le terme utilisé par Felwine Sarr « faire monde » car cela ouvre un processus créateur et nous rappelle que nous avons des choix et qu’il n’y a pas qu’une façon de faire. Cependant, les responsabilités seront différentes. Certaines personnes habitent déjà la monde de manière responsable et durable, d’autres non. Le message s’adresse à certains plus que d’autres.
Entretien mené par Natalie Emch, Conseillère en EDI de la FGSE
Céline Rozenblat, Institut de géographie et durabilité (IGD)
En plein essor, les représentations virtuelles de villes – ou jumeaux numériques locaux (Digital Twin Cities) – visent à faciliter la gestion et la planification des systèmes urbains à court et moyen terme. Mais sont-elles pertinentes ?
L’Union européenne a mandaté un groupe d’expert·e·s en modélisation, dont fait partie la prof. Céline Rozenblat, afin de l’évaluer. Résultat : les modèles souffrent d’un manque de complexité, et négligent notamment les composantes socio-économiques du tissu urbain, ainsi que les approches à différents niveaux et échelles nécessaires à une planification de développement urbain durable à long terme.
Créés il y a plus de cinquante ans par la NASA pour tester des fusées, les « digital twins » (jumeaux numériques) se sont progressivement développés dans de multiples domaines. Depuis quelques années le développement de Digital Twin Cities a connu un essor en parallèle aux recherches menées sur le sujet (> 400 articles publiés en 3 ans).
Ces « jumeaux numériques locaux » sont la représentation virtuelle des processus et des systèmes qui constituent la ville. Ils visent à faciliter sa gestion et sa planification à court et moyen terme. Leur modélisation repose sur de grandes quantités de données provenant de systèmes humains et physiques, pour lesquels des capteurs automatisés sont de plus en plus utilisés pour fournir ces données en temps quasi réel.
En 2022, une commission d’expert·e·s, dont fait partie Céline Rozenblat, professeure à l’IGD, a été mandatée au sein de l’Union Européenne, afin d’établir un standard ISO définissant les critères à remplir pour l’établissement de jumeaux numériques locaux. Un article publié dans Nature computational sciences« The role of complexity for digital twins of cities »(accès au texte intégral en lecture seule via un lien Sharedlt) dresse un bilan des modèles existants et adressent plusieurs critiques à leur égard : manque de transparence des données et des modèles utilisés ; centrés sur les infrastructures et le bâti des villes ; analyses effectuées à la même échelle et s’arrêtant la plupart aux limites administratives de la ville centre du temps. Cette approche de type « mécanique » montre des lacunes significatives et néglige des éléments déterminants dans le développement d’une ville, tels que le tissu économique et les liens sociaux. De même les interactions à des micro-niveaux qui peuvent influencer des éléments à plus large échelle.
Ainsi selon les expert·e·s, il est nécessaire d’introduire dans les modèles de villes numériques plusieurs niveaux de complexité et différents types de données, afin d’avoir une représentation la plus fidèle possible des villes réelles. Il sera ainsi possible de répondre aux besoins des gouvernances de ces agglomérations en leur donnant les moyens d’agir à plusieurs niveaux, ainsi qu’à différentes échelles d’espace et de temps.
Thèse en géographie, soutenue le 2 juin 2023 par Hendrikje Alpermann, rattachée à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) de la FGSE.
Le présent travail étudie les bâtiments de Halle-Neustadt appelés Hochhausscheiben A-E, qui ont perdu leur usage (humain) vers la fin des années 1990 et qui sont restés dans un entre-deux pendant plus de deux décennies. Cette étude ethnographique décrit cet entre-deux comme un mode de standby, en considérant trois axes : temporel, matériel et politique.
Les profondes transformations que la ville de Halle (Saale) a subies après la réunification allemande n’ont pas seulement apporté un renouveau. Elles ont également laissé beaucoup de personnes et de lieux dans un entre-deux. Ce travail porte attention à cet entre-deux et à ce qui persiste au travers de l’étude d’un ensemble de cinq tours qui, en 2023, sont vacantes depuis plus de 20 ans, à l’exception d’une seule d’entre elles réhabilitée en 2021.
Depuis que les bâtiments ont perdu leur usage initial, leur avenir ne cesse d’être débattu. Il reste à trouver. De nombreux futurs entre démolition et préservation ont été envisagés tout au long de ces années, mais ils ne se sont finalement jamais concrétisés.
Ce travail soutient que les Hochhausscheiben de Halle-Neustadt sont pris dans un entre-deux qui peut être décrit comme un mode de standby. L’étude s’inscrit dans une perspective socio-matérielle et une approche relationnelle des bâtiments comme proposées dans les sciences sociales portant sur les bâtiments et l’architecture. Elle étudie les relations entre les bâtiments, la transformation urbaine et l’urbanisme après l’ère socialiste.
A partir d’une étude ethnographique basée principalement sur des recherches d’archives, des observations et des conversations quotidiennes avec des urbanistes de la ville de Halle ainsi que sur des entretiens, ce travail examine les bâtiments on standby selon trois axes : temporel, matériel et politique.
Comme le montre ce travail, en mode de standby, le temps semble parfois s’arrêter et tourner en rond. Les bâtiments résistent à des futurs possibles. Un alignement des acteurs qui permettrait d’envisager une réalisation n’est pas atteint. Mais c’est entre autres par la poursuite, par la maintenance et par la lutte, que les liens ne se rompent pas, que l’avenir reste ouvert et que l’entre-deux des bâtiments est prolongé. L’entre- deux n’est pas un espace vide. Il prend de lui-même des formes matérielles et organisationnelles spécifiques qui contribuent elles-mêmes à le stabiliser.
Cette recherche se situe à l’intersection des études urbaines et des STS/ANT et rassemble une littérature issue de diverses disciplines pour explorer le standby dans ses multiples dimensions. Elle contribue et entre en dialogue avec les travaux sur le temps, la matérialité et l’organisation des espaces urbains (intermédiaires), les processus et les pratiques des bâtiments en train de se (re)faire alors qu’ils sont pris dans cet entre-deux. En se fondant sur une étude de cas détaillée, elle cherche à développer une compréhension des bâtiments on standby.
En se concentrant sur les futurs des bâtiments qui sont faits et défaits, ce travail contribue à la recherche sur les bâtiments en lien avec la transformation urbaine, en général et sur la compréhension de la vie des bâtiments lorsque leur usage initial est révolu, en particulier.
Thèse en sciences de l’environnement, soutenue le 26 mai 2023 par Tom Müller, rattaché à l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.
Dans un contexte de changement climatique, les ressources en eau en hautes montagnes sont soumises à des changements rapides. La fonte rapide des glaciers, combinée à une accumulation réduite de neige et à une fonte plus précoce, conduit à une modification du régime d’écoulement avec un déplacement du débit de pointe vers les mois précédents et un débit réduit en été.
L’ampleur de ces changements a été étudiée de manière approfondie pour les grands bassins-versants alpins, car la disponibilité des ressources en eau est d’une importance capitale pour maintenir des conditions écologiques favorables (débit résiduel) et à des fins humaines telles que la production hydroélectrique, l’eau potable ou l’irrigation. Cependant, à une échelle plus locale, et plus particulièrement dans le cas des petits bassins versants alpins glaciaires, les modifications de l’approvisionnement en eau s’accompagnent de processus géomorphologiques importants. En particulier, la production et la libération de sédiments glaciaires et leur remaniement conduisent à la formation d’une série de structures proglaciaires dans lesquels l’eau, de différentes sources, peut s’infiltrer.
Alors que des études récentes ont reconnu son rôle dans le maintien de la disponibilité de l’eau, la dynamique des eaux souterraines dans de tels environnements est encore très peu étudiée. Il reste particulièrement difficile d’évaluer comment ces systèmes peuvent réagir au changement climatique, dû à une compréhension limitée des processus hydrogéologique internes à ces bassins versants.
Dans ce travail, sur la base d’un cas d’étude dans les Alpes suisse, le glacier d’Otemma, j’ai développé un cadre d’analyse intégré basé sur une panoplie de données de terrain et différentes modélisations afin obtenir des informations détaillées sur (i) la réponse hydrologique des marges proglacaires à l’échelle du bassin versant ; (ii) un modèle conceptuel détaillé de l’assemblage des différentes unités hydrogéologiques avec une évaluation des échelles de temps qui régissent l’approvisionnement en eau du débit de base ; (iii) une étude ciblée sur une structure clé peu étudiée jusqu’ici, (iv) une estimation des contributions saisonnières en eau de la pluie et de la fonte de la neige et de la glace et (v) un modèle conceptuel de la connectivité des eaux souterraines entre ces différentes structures.
Nous montrons que le fonctionnement des zones proglaciaires récemment déglacées est gouverné par de multiples structures hydrogéologiques, qui libèrent de l’eau à différentes échelles de temps et de saisons. Les reliefs superficiels très pentus transmettent principalement la pluie et l’eau de fonte de neige, en particulier au début de la saison de fonte et ont une décrue rapide de l’ordre de quelques jours. Au fur et à mesure que l’eau converge vers le fond de la vallée, nous observons une large diversité des sources d’eau, soit générées par un rapide écoulement de surface, soit par des exfiltration plus lentes dans la roche mère, ou soit par un écoulement souterrain dans les structures latérales. Les structures moins en pente semblent montrer un plus grand potentiel de stockage des eaux et pourraient permettre un débit résiduel à des échelles de temps saisonnières (semaines à mois).
A Otemma, c’est principalement le cas d’une petite plaine alluviale, qui recueille l’eau des pentes. Cependant, suite à une modélisation plus complexe, il apparait que ce stockage est relativement limité et que cette plaine offre une valeur avant tout écologique. Enfin, nous avons identifié qu’avec environ 75 mm de stockage en été, le plus grand aquifère à une échelle annuelle est situé dans la roche mère. Les résultats montrent que le débit de base en hiver est principalement dominé par la connexion d’un tel aquifère rocheux à un système sédimentaire sous-glaciaire qui libère lentement de l’eau en hiver et maintient un débit de base résiduel de l’ordre de 0.5 mm/j.
Dû au retrait rapide des glaciers, ces structures superficielles devraient prendre une plus grande ampleur, en particulier les zones de plaines alluviales. Nos projections montrent cependant un faible potentiel de stockage supplémentaire à l’échelle saisonnière de sorte que des conditions plus sèches sont attendues, en particulier à la fin de l’été, en raison d’une fonte des neiges plus précoce et d’une surface réduite disponible pour la fonte des glaces. Dans cette perspective, l’eau stockée dans la roche mère devrait permettre de maintenir un débit de base résiduel au cours de toute l’année, mais les mécanismes régissant sa recharge et son drainage restent plus incertains. En particulier, l’effet sur la recharge de l’interaction entre une fonte de neige plus précoce et le développement des sols est encore mal comprise.
En conclusion, nous avons montré que de multiples formes de structures proglaciaires stockent et transmettent l’eau à des échelles de temps variables allant de jours dans les pentes, à des semaines dans des dépôts glaciaires plus plats et à des mois dans le substratum rocheux. Chacun de ces processus peut présenter un intérêt pour les recherches futures et nous avons fourni ici un cadre détaillé pour comprendre et évaluer l’effet de ces structures dans d’autres bassins versants alpins.
