H2020

CLIMAT, ENVIRONNEMENT,

EFFICACITE DES RESSOURCES

MATIERES PREMIERES

les enjeux scientifiques portés

par la communauté nationale

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Elisabeth Vergès

Secteur« Environnement-Univers »

Agronomie, Ecologie, Sciences du Système Terre et de l’Univers

Service Stratégie de la Recherche et de l’Innovation – DGRI - MESR

Contexte général

Ce défi se situe dans le contexte de la transition majeure

qui engage tous les fondements de la société autour des

enjeux des ressources (qu’elles soient d’origine

biologique ou minérale), de l’environnement, du climat et

des territoires. Il concerne la planète dans son ensemble.

.

2

3

La planète Terre : une histoire naturelle

depuis plusieurs millions d’années

374 millions

d'années

440 millions

d'années

252 millions

d'années

200 millions

d'années

65 millions

d'années

4 Zhang et al., 2008

Les sociétés humaines

face aux changements climatiques

Les sociétés humaines : acteurs du

changement climatique

5

Résumé a l'attention des décideurs

du volume 1 du 5e rapport d‘évaluation

du GIEC

2013.

6

Les “Planet boundaries” Rockström et al.

Perte de

biodiversité

Pollution

chimique

Apport en aérosols

atmosphériques Diminution de

l’ozone

stratosphérique

Acidification

de l’océan

Changement

d’usage des sols

Utilisation

d’eau douce

Modifications

du cycle

de l’azote (sols)

Changement

Climatique

Modifications

du cycle

du phosphore

Nature, 2009, vol.461,24, 472–475.

Utilisation des

énergies fossiles

Un défi de connaissance ré-affirmé

Les problématiques environnementales étant par nature complexes,

multi-scalaires et transversales, il est indispensable de continuer à

investir largement dans la recherche long terme.

Pour répondre à ce défi de connaissance, les recherches amont

utilisent un large panel d’infrastructures déployées généralement

sur le terrain, d’expérimentations in natura ou en laboratoire mais

également des techniques analytiques de haute technologie

(laboratoires, plateformes nationales, synchrotron,…).

La modélisation des processus étudiés reste l’objectif ultime du

chercheur puisque, une fois confrontés à la réalité des données, les

modèles permettent des projections dans le futur quantifiées.

7

Un questionnement scientifique systémique

Comprendre l’ «Ecosystème Terre » pour mieux gérer les ressources

disponibles dans un contexte contraint par le changement climatique

aux différentes échelles d’espace :

globales (ex : accès à la ressource),

régionales (ex : évolution du littoral, agrosystèmes spécifiques),

locales (ex : ressource en eau)

aux différentes échelles de temps :

court-terme (ex : évènements météo extrêmes),

moyen et long-terme (ex : réduction des stocks halieutiques, température de l’air,…)

Trois axes majeurs

1. Etudier et modéliser la dynamique des écosystèmes de la planète (continentaux

/marins, anthropisés/naturels, tempérés/extrêmes,…) en associant étroitement

a. études biologiques (fonctionnement des écosystèmes, biodiversité, agronomie,…)

b. études physico-chimiques (océan, atmosphère, cycle de l’eau, sols, sous-sol,…)

2. Intégrer le questionnement scientifique des dimensions humaines et sociétales

s’agissant :

a. des socio-écosystèmes les plus fragiles (Littoral, Outre-Mer, Ville, Sud)

b. de la problématique générale du risque.

3. Comprendre et modéliser la relation d’échelle entre METEO et CLIMAT pour anticiper

les effets potentiels du changement climatique, aux fins d’adaptation ou d’atténuation.

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Acteurs et outils nationaux

ALLENVI et ses organismes et établissements de recherche et de formation

12 membres fondateurs : BRGM, CEA, Cirad, CPU, CNRS, Ifremer, Ifsttar, Inra, IRD, Irstea, MétéoFrance,

MNHN

15 membres associés : Agreenium, Andra, Anses, CDEFI, CGE, Cnes, FRB, IFP, IGN, Ineris, Inria, Ipev,

IRSN, LNE, Shom

Programmation ANR

Défi « Gestion sobre de la ressource et adaptation au changement climatique »

Autres défis :

Adaptation au changement climatique <-> sécurité alimentaire et défi démographique

Matières premières, Ecoprocédés -> stimuler le renouveau industriel

Ressources -> une énergie, propre, sûre et efficace

Transformation sociétale <-> société de l’information et de la communication

Urbanisation globale <-> mobilité et systèmes urbains durables

Observation de la Planète -> une ambition spatiale pour l’Europe

Infrastructures nationales

Environ 20 infrastructures nationales (feuille de route MESR / PIA ) ex : FOF, GEOSUD, SOERE,…

Une quarantaine de Plateformes IBISA dédiée à l’environnement

GIS et grands programmes scientifiques

Plans Nationaux PNACC, PNSE

Une recherche en lien avec les domaines d’innovation

et de transfert vers le monde économique

• Services climatiques et autres nouveaux marchés de services à

partir de données et de modèles.

• Ecotechnologies (Filières de l’eau, dépollution, remédiation,

atténuation…)

• Ressources minérales, économie circulaire, technologies du sous-

sol (aquifères, stockages, ressources, énergie)

• Capteurs, Instrumentation in situ et embarquée (bateaux, ballons,

drones, satellites,…), Systèmes d’information

• Biotechnologies (ressources biologiques, bioénergies…) cf. défi 5

11

La transition environnementale est source de

développements technologiques et d’innovation majeurs

Filières industrielles

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Les filières industrielles du plan « Montebourg »

Énergies renouvelables

Navires écologiques

Recyclage

Qualité de l’eau et gestion de la rareté

Les ambitions du plan « Innovation 2030 »

Stockage de l’énergie,

Recyclage des matières : métaux rares,

Valorisation des richesses marines : métaux et dessalement de

l’eau de mer.

Les pôles de compétitivité concernés

Pôles Eau et Ecotechnologie : Lorraine-Alsace, Orléans, Montpellier

Pôles MER (Bretagne et PACA)

Pôles Avenia, Axelera, Team 2, Alsace Energivie,…

Une recherche en appui aux politiques publiques et

aide à la décision

• Préservation et gestion de la biodiversité, des services délivrés

par les écosystèmes, des ressources biologiques,

• Gestion de la ressource en eau (accès à l’eau dont le

dessalement de l’eau de mer, eau et industrie, eau et agriculture)

• Prévision et gestion du risque environnemental et humain

associé au changement climatique (sécheresse, incendie,

inondation, submersion,…) et à l’aléa tellurique (tsunami,

volcans, séismes,…)

• Usages et conflits d’usage du sol et du sous-sol

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• Cartographie, sécurité

• Présence française (OM, TAAF, Polaire)

Une recherche hors des frontières

Cette recherche a la particularité de s’inscrire de fait

dans les systèmes de recherche européens.

Des dynamiques de recherche se dessinent au-delà de

l’Europe avec la consolidation de formes larges de

coopérations scientifiques internationales sur les

enjeux globaux.

Ces dispositifs ont vocation à jouer un rôle d’appui à

une gouvernance mondiale pour la résolution des

grands défis planétaires comme ceux du défi 1.

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Outils de programmation : Europe et International

EUROPE

Infrastructures de recherche européennes

Feuille de route ESFRI ( European Strategic Forum for Research Infrastructure) :

EPOS, SIOS, EMSO, ARGO, ICOS, IAGOS, LIFEWATCH, ANAEE, EMBRC

Initiatives d’Infrastructures intégrées (réseaux I3) : EUFAR, EUROFLEET, ACTRYS, SYNTHESIS

Bases polaires (accords bi-latéraux): CONCORDIA, SVALBARD

Initiatives de programmation conjointes

Climate, Water, Ocean, Facce, Urban Europe

Eranet

Biodiversa, Circle, Seasera, ERAMIN, ARIM-Net

KIC (knowledge innovative consortium)

Climat, Raw materials

Article 185

EuroMed, Intense Africa, BONUS

International

COPERNICUS

GEO, GEOSS, GEOBON, GEOGLAM,

IODP-ECORD

GBIF

GIEC, IPBES,

GCRAI, Alliances mondiales

ICSU, BELMONT FORUM : Programme FuturEarth

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Conclusion

Un défi scientifique de très grande envergure, construit sur un engagement fort en recherche, sur des transversalités réaffirmées, sur une vision holistique du sujet et sur un socle international de collaborations.

MERCI DE VO

TRE ATTENTION