Trois allocations d'installation scientifique 2017 de Rennes Métropole pour l'OSUR


 AHLeGall    08/03/2018 : 10:16

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Retour sur les lauréats 2017

Rennes Métropole annoncera fin avril les lauréats 2018 des allocations d'installation scientifique (AIS) : dans l'attente, retour sur les lauréats 2017 de l'OSUR.
Les AIS sont des aides de Rennes Métropole visant à faciliter l'accueil, l'installation et le démarrage des travaux de recherche de chercheurs récemment arrivés sur le territoire métropolitain. L'objectif est de faire de Rennes un site universitaire majeur, accueillant et attractif pour des chercheurs de haut niveau. Ce dispositif s'adresse aux chercheurs recrutés depuis moins de trois ans dans un établissement d'enseignement supérieur et de recherche localisé sur le territoire de Rennes Métropole. Un appel à candidatures est publié chaque année.


Trois types d'AIS sont proposés :

  • AIS - fonctionnement jeune chercheur – 10 000 € maximum
  • AIS - équipement jeune chercheur – 40 000 € maximum
  • AIS - chercheur confirmé – 75 000 € maximum


L'OSUR est particulièrement bien servi avec 3 lauréats sur les 20 soutiens distribués cette année :

  • Julien Gigault (Géosciences Rennes, CNRS, université de Rennes 1) se voit attribuer une bourse d'équipement de 40 K€ pour son projet "Nanoparticules anthropiques : caractérisation et réactivité environnementale "
  • idem pour Thomas Houet (LETG-Rennes, CNRS, université de Rennes 2) pour son projet "Impacts à long terme des usages du sol sur l'environnement : monitoring, évaluation, prospective et participation"
  • Marion Lemoine-Schonne (IODE, CNRS, université de Rennes 1), associée à l'OSUR, se voit quant à elle dotée d'une bourse de fonctionnement de 10 K€ pour son projet "Flexibilité du droit international sur les changements climatiques"



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"Impacts à long terme des usages du sol sur l’environnement : Monitoring, Evaluation, Prospective et Participation"
(Thomas Houet, LETG-Rennes)


Thomas Houet


Les activités de recherche de Thomas Houet portent sur la modélisation prospective spatialisée des territoires à une échelle fine. Il s’agit de développer des méthodes contributives à la construction de scénarios prospectifs spatialisés à moyen et long terme afin de mieux évaluer les impacts environnementaux et sociaux des changements possibles d’usage du sol. Grâce à l’évaluation de ces futurs impacts possibles, il est possible d’apporter un éclairage prospectif aux acteurs et décideurs dans la définition de stratégies d’usages du sol et d’aménagement du territoire qui soient plus durables que s’il n’y avait pas eu cet éclairage.


Sur la base de ces travaux de recherche, un certains nombres d’enjeux ont ainsi été identifiés. On peut citer par exemple les enjeux liés à la modélisation multi-échelles qui vise à tenir compte de multiples niveaux d’organisation, à la validation de simulations prospectives (comment valider le futur ?), la prise en compte des interactions entre occupation et usages du sol, ou encore ceux permettant de mieux intégrer « acteurs, scénarios et modèles » dans l’exploration des futurs possibles des territoires. C’est sur ce dernier point que ce projet de recherche propose de se focaliser. En effet, trop souvent, l’accent est mis sur le lien entre scénarios et modèles, ne permettant pas d’intégrer efficacement les acteurs en amont (lors de la phase de construction) ou encore en aval (les temps de la recherche n’étant pas toujours compatibles avec ceux de la décision, la restitution vers les acteurs ayant lieu souvent tardivement, en déphasage par rapport à leurs besoin de planification – définition de Schémas d’aménagement –, quand elle a lieu).


Pour ce faire, Thomas Houet s'appuie sur le potentiel de la télédétection qui connait aujourd’hui une véritable révolution, révolution qui devrait permettre de mieux évaluer les impacts futurs et favoriser l’intégration des acteurs dans le processus prospectif. Les objectifs de son projet de recherche visent à mieux prendre en compte la dimension spatiale pour l’exploration des futurs des territoires et l’évaluation de leurs possibles impacts environnementaux. L’aide à l’installation scientifique (AIS) ambitionne de répondre à un premier objectif (Objectif 1 : Améliorer les méthodes de monitoring de l’évolution des paysages et d’évaluation de leurs fonctionnalités) qui aura pour but d’alimenter des recherches qui s’inscrivent dans des perspectives à moyen terme (Objectif 2 : Impliquer les acteurs locaux et transférer les savoirs et les méthodes produits).


L’AIS vise donc principalement à acquérir de l’équipement (drones et capteurs, matériel d’entretien etc.) et disposer des ressources nécessaires à la bonne réalisation des actions de mesures. L’objectif est de pouvoir réaliser des acquisitions mensuelles d’images (photographies aériennes, indices de végétation, thermiques…) sur un site d’étude pour lequel des données sur la biosphère ou l’hydrosphère existent depuis plusieurs années et continues d’être acquises en continu, en l'occurrence la Zone Atelier Armorique pilotée par l'OSUR. Ce dispositif visera à compléter des dispositifs d’acquisition existants et novateurs (KALIDEOS Bretagne, avion de l'IETR et capteurs acquis par les OSUs du grand ouest, etc.).


A termes, les délivrables attendus sont :
- une base de données d’images aériennes à très haute résolution spatiale (5 à 30 cm) (Modèle Numérique de Surface, photographie aérienne RGB, images multispectrales et indice de végétation, images thermiques de surface) à une résolution mensuelle
- la production de cartes « diagnostiques » de fonctionnalités paysagères fondées soit sur l’utilisation d’informations spatialisées diversifiées, soit sur la détermination de profils temporels des états de surfaces. A titre d’exemple, on pourra ainsi caractériser la variabilité intra-annuelle de la trame verte chlorophylienne (assimilable aux prairies selon les stades phénologiques des différentes cultures), l’évolution de la perméabilité 3D de la composante arborée affectant les flux de population animale, ou encore la dynamique d’ennoiement de milieux humides présentant une très riche biodiversité
- une base de connaissances inédites sur les dynamiques spatio-temporelles du paysage qui devraient favoriser et contribuer au renouvellement des recherches en environnement et à la participation des acteurs dans la co-construction de scénarios prospectifs d’usages du sol.

Les retombées envisagées sont nombreuses en termes de recherches (fondamentale et appliquée), d'enseignement (et donc de métiers et d'emplois) :
- premièrement, les données produites constitueront une base de données unique qui favoriseront les travaux avec d’autres disciplines (écologie, hydrologie, agronomie, etc.) ouvrant la possibilité de définir de nouveaux projets de recherches inter et pluridisciplinaires (et la recherche de financements)
- deuxièmement, KALIDEOS Bretagne envisage de développer des applications métiers, à transférer auprès de futurs prestataires de services. L’utilisation combinée des données acquises par drone et satellitaires permettra d’évaluer finement leurs apports respectifs, voire combinés, pour des applications en environnement, agriculture de précision, etc.. En d’autres termes, les données drones pourront aider à la validation des produits satellitaires
- enfin troisièmement, l’utilisation de nouvelles technologies est particulièrement intéressante pour la formation de haut-niveau. Il est donc envisagé de fournir des compétences sur l’utilisation de drones aux étudiants des formations de Master 2 rattachées au LETG-Rennes, notamment le master TELENVI (Télédétection/Environnement). Cela devrait notamment leur faciliter l’accès au marché du travail en leur prodiguant des compétences professionnalisantes.


Insertion dans l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Rennes (OSUR)

Ce projet s’insère pleinement dans les orientations scientifiques de l’OSUR portant sur les dynamiques des paysages. En effet, la caractérisation des types d’occupation et modes d’usages du sol par télédétection aéroportée contribuera à l’étude des interactions entre biosphère et sociétés à une échelle intra et pluriannuelle. De plus, les données et connaissances produites seront particulièrement utiles à l’étude des interactions entre dynamique des paysages et hydrosphère (influence sur les flux d’eau), atmosphère (influence sur le climat urbain), géosphère (érosion des sols) ou biosphère (biodiversité). Elles pourront ainsi alimenter des modèles visant à évaluer l’impact des activités humaines (agriculture, urbanisation) sur l’environnement.

A moyen terme, ces activités de recherche sur la « modélisation prospective » devraient pleinement s’inscrire dans l’OSUR car leurs fondements (approche rétrospective et prospective, analyse systémique et multi-échelles) sont identiques aux orientations scientifiques de l’OSUR. Les collaborations déjà engagées avec ECOBIO (dans le cadre du projet Interreg Atlantic ALICE) et avec BAGAP de l'INRA (dans le cadre de la Zone Atelier Armorique) en témoignent.

En outre, les données produites par cet équipement viendront alimenter le LOVE (L’Observatoire Virtuel de l’Environnement) de l’OSUR, compléter et valider celles acquises dans le cadre de KALIDEOS Bretagne (Sous la responsabilité scientifique de Laurence Hubert-Moy, LETG-Rennes), ou encore par l’avion de l’IETR et des capteurs qu’il peut transporter (Lidar Aéroporté Topo-Bathymétrique, caméra thermique…) acquis par les OSUs de Rennes et de Nantes. Cela permettra ainsi de générer des données de « vérité terrain » couvrant de plus larges surfaces que celles, ponctuelles, couvertes par des relevés de terrain.

Exemple de données acquises par drone sur le marais de Sougéal (35, sud du Mont-Saint-Michel)


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Photographies aériennes avec zoom



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Photographie aérienne et données altimétriques correspondantes



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Vues 3D simulées à partir de photographies aériennes



Contact : Thomas Houet (LETG-Rennes)



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"Nanoparticules anthropiques : caractérisation et réactivité environnementale"
(Julien Gigault, Géosciences Rennes)


Julien Gigault


Avec l’avènement des nanotechnologies, la communauté scientifique a ouvert les yeux sur le rôle considérable de l’infiniment petit sur les processus naturels et artificiels. Cette échelle de taille, permet à la matière de présenter des propriétés extraordinaires offrant des perspectives industrielles nouvelles, mais également de nouvelles menaces pour l’environnement et le vivant. Dans cette catégorie de l’infiniment petit, il est possible de considérer à la fois les espèces présentes naturellement dans notre environnement de celles issues de notre activité et qui sont nommées anthropiques.

L’objectif du projet de recherche de Julien Gigault est donc d’identifier, de caractériser et d’étudier le comportement environnemental des nanoparticules anthropiques carbonées, incluant celles produites intentionnellement (nanoparticules manufacturées) et celles produites inintentionnellement (nano-plastiques). A l'heure actuelle, nous avons peu de recul et de données sur l’impact des nanoparticules sur l’environnement. Ce manque est clairement dû à l'absence d’outils analytiques adaptés permettant d’accéder à la caractérisation multidimensionnelle des nanoparticules. En effet, il existe une multitude de paramètres physico-chimiques qu’il est nécessaire de déterminer simultanément (taille, distribution en taille, forme, surface, composition) tout en apportant une dimension quantitative. Pour cela, Julien Gigault propose de développer des outils analytiques totalement inédits et originaux permettant de caractériser les nanoparticules dans le but d’évaluer leur comportement dans l’environnement. Un des outils que Julien propose de développer et dont il a obtenu le co-financement à travers ce projet est le couplage entre un séparateur en taille basée sur la mobilité électrophorétique (ES-DMA) et la spectrométrie de masse moléculaire (Pyr-GCMS et APPI-Qtof).

Un tel couplage nécessite un développement analytique considérable notamment au niveau de l’interace ES-DMA et la spectrométrie de masse. Ce développement est totalement inédit en France et dans le monde pour les nanoparticules carbonées et apportera une plus-value considérable à tous les projets portant sur la caractérisation de nanoparticules dans des milieux complexes.

In fine, l’objectif de son projet est de disposer d’une plateforme unique en France de caractérisation d’espèces nanométriques, à Rennes, permettant ainsi de répondre aux enjeux analytiques urgents liés à ces nouvelles espèces qui suscitent des enjeux environnementaux, économiques et sanitaires considérables.



Améliorer les méthodes analytiques permettant l’identification, la quantification et la caractérisation des nanoparticules dans des systèmes naturels.

Le manque de données concernant à la fois le comportement environnemental des nanoparticules et l’évaluation de leur écotoxicité est directement dû aux manques d’outils et de méthodes analytiques permettant l’identification, la quantification et la caractérisation des nanoparticules dans des systèmes naturels. D’une manière générale, la complexité liée au processus de caractérisation et d’évaluation du devenir des nanoparticules dans un milieu réside dans la grande variété des paramètres physico-chimiques à prendre en compte. Même si la taille des nanoparticules est le principal paramètre contrôlant leur réactivité, de nombreux autres paramètres ont potentiellement une influence sur leurs comportements, transport et accumulation comme : l’état d’agglomération/agrégation, la forme, la dimension fractale, la composition chimique, la chimie de surface ou la solubilité…


AIS Gigault


C’est dans ce contexte que s’inscrit ce projet de recherche qui se décline selon trois parties distinctes :
- le développement de méthodologies analytiques innovantes permettant de disposer d’outils de caractérisation représentatifs des nanoparticules carbonées (fullerènes et nanotubes de carbone) et nanoplastiques en milieu naturel
- l'étude du comportement physico-chimique des nanoparticules dans les milieux environnementaux via notamment l’étude de leurs réactivités vis à vis de la matière organique et les contaminants organiques
- la détermination de l’impact des nanoparticules. L’application des méthodes et connaissances permettront de déterminer la présence et le cycle de vie des nanoparticules prélevées dans les échantillons naturels et, en collaboration avec des biologistes, de déterminer le caractère toxique ou non de ces espèces et/ou de celles qui leurs sont associées.

Au-delà d’une réponse aux nombreux besoins de connaissance, le projet de recherche de Julien propose d’y parvenir par une approche originale et inédite fondée sur une appréhension à la fois multidimensionnelle et sans a priori des questionnements scientifiques liés à ces trois parties.



Développement d’un couplage inédit pour caractériser/quantifier les nanoparticules

Julien souhaite développer une méthode analytique inédite reposant sur le couplage d’un séparateur à mobilité électrophorétique (ES-DMA) à des spectromètres de masses haute résolution (Pyr-GCMS et APPI-Q-Tof) pour aller identifier, quantifier et caractériser les nanoparticules carbonées directement en fonction de leur taille, forme et surface.

En effet, l’ES-DMA ne permet pas d’obtenir seul des informations croisées sur la composition et la concentration des nanoparticules séparées en fonction de leur taille. L’objectif ici, est donc de coupler cette méthode à des outils de spectrométrie de masse moléculaire typiquement adaptés pour la quantification et l’identification de composés carbonées : à savoir, la pyrolyse GC-MS et la spectrométrie de masse en tandem (Q-Tof). Pour développer ce couplage il est nécessaire de développer une interface permettant d’acheminer directement les nanoparticules issues du séparateur DMA directement dans le détecteur à spectrométrie de masse.

En ce qui concerne la spectrométrie de masse, Julien souhaite s’appuyer sur la plateforme analytique PLAY du laboratoire ECOBIO de l’OSUR qui possède des outils de spectrométrie de masse (Q-tof) qui peuvent être développés sélectivement pour les nanoparticules carbonées, et plus particulièrement les nanoplastiques et les fullerènes (une molécule composée de carbone pouvant prendre une forme géométrique rappelant celle d'une sphère, d'un ellipsoïde, d'un tube - appelé nanotube - ou d'un anneau). Pour les nanoplastiques, il se basera sur les premiers travaux sur la pyrolyse GCMS qui ont d'ores et déjà initiés au sein de l’équipe Géochimie des Eaux et Interfaces du laboratoire Géosciences Rennes.

Les résultats attendus sont :
- la caractérisation physico-chimique multidimensionnelle (taille, forme, composition, concentration) des nanoparticules carbonées (fullerènes et nano-plastiques) susceptibles d’être présentes dans l’environnement en lien avec leur nano-spéciation et leurs interactions avec la matière organique et autres constituants des systèmes naturels
- la mise en évidence de la relation entre les conditions d’utilisation des nanoparticules et leur devenir dans l’environnement en travaillant sur l’ensemble des gammes de concentrations susceptibles d’être retrouvées
- l’ensemble des outils analytiques et des connaissances sur le comportement environnemental des NPOC (nanoparticules manufacturées organiques et carbonées) doit permettre de pouvoir les identifier au sein du milieu naturel, notamment :

* dans les sols : ce premier compartiment représente une des premières destinations des nanoparticules (enfouissement des déchets, incinération et dépôt de nanoparticules, etc.) et seront étudiés dans des zones susceptibles d’être impactées
* dans les bassins versants : le laboratoire Géosciences Rennes, et notamment l’équipe Géochimie des Eaux et Interfaces, possède une forte expertise dans les bassins versants. Julien s'appuiera sur cette expérience afin d’organiser des missions de prélèvements sur des zones fortement susceptibles d’être impactées à Rennes et en Bretagne. Les sorties de stations d’épuration seront particulièrement surveillées, pour identifier la présence de fullerènes notamment.


AIS Gigault2



Positionnement local, national et international

Le financement obtenu auprès de Rennes Métropole va permettre de cofinancer le séparateur ES-DMA. A ce jour, il n’y a pas d’instrument de ce type sur Rennes Métropole, la région Bretagne et le grand ouest d’une manière générale. In fine, l’objectif de ce projet est donc de disposer à Rennes d’une plateforme unique en France de caractérisation d’espèces nanométriques, permettant ainsi de répondre aux enjeux analytiques urgents liés à ces nouvelles espèces qui suscitent des enjeux environnementaux, économiques et sanitaires considérables. Elle permettra du même coup d'identifier le pôle académique rennais sur un des enjeux majeurs liés à la pollution anthropique : l'omniprésence des nanoplastiques dans notre environnement.


Contact : Julien Gigault (Géosciences Rennes)



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"Flexibilité du droit international sur les changements climatiques"
(Marion Lemoine-Schonne, IODE)


Marion Lemoine


Les travaux de Marion Lemoine-Schonne s'inscrivent dans l'axe "environnement, changements globaux et ressources naturelles" au sein de l'UMR IODE. Ces thématiques de recherche concernent le droit international, le droit de l'environnement, les changements climatiques, l'évolution de la normativité et les mécanismes de marché.

La recherche envisagée constitue une approche originale d’analyse des évolutions de la normativité et de la gouvernance de l’environnement. Elle vise plus particulièrement le régime juridique international sur les changements climatiques.

Face aux manifestations très préoccupantes des changements climatiques appelant une réponse rapide, universelle et efficace, des outils juridiques et économiques innovants ont été mis en place. L’adoption de l’Accord de Paris le 12 décembre 2015 à l’issue de la 21ème Conférence des parties à la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (COP 21), et les décisions des COP 22 à Marrakech, COP 23 à Bonn sous la présidence des îles Fidji et COP 24 en 2018 en Pologne précisent les normes de fonctionnement de ce régime juridique à compter de 2020. Les instruments juridiques adoptés sont variés et enrichis par une multitude de déclarations, recommandations, gentleman agreements, normes de droit souple émanant de diverses enceintes (G8, G20, organisations internationales, réseaux et coalitions d'acteurs publics et privés multiscalaires, villes entités infra-étatiques, entreprises mutlinationales), caractérisé par un phénomène de circulation, déjà mis en évidence dans la littérature (lire par exemple : Circulations de normes et réseaux d’acteurs dans la gouvernance internationale de l’environnement (2017), sous la direction de Sandrine Maljean-Dubois).

Le projet de recherche de Marion vise, sur le plan méthodologique, à croiser les outils du droit et de l’économie pour décrire le caractère flexible des normes de ce régime juridique. Le concept de flexibilité permet d’embrasser un grand nombre de réalités normatives, difficilement appréhendées par les catégories juridiques habituelles.

L’objectif poursuivi dans cette recherche est d’identifier et d’évaluer dans quelle mesure la flexibilité des normes, c’est-à-dire leur adaptabilité, constitue un facteur d’efficacité et d’effectivité au sein du régime juridique sur le climat. L’analyse juridique est enrichie par une approche interdisciplinaire, axée spécifiquement sur le couple droit/économie.

En guise d'illustration de ses recherches, on peut relire l'analyse de Marion Lemoine sur le bilan de la COP23 qui s'est tenue à Bonn en novembre 2017.

A noter également l'organisation par le laboratoire IODE, les 18-19 octobre 2018 à la Faculté de Droit et de Sciences Politiques de l'université de Rennes 1, du colloque INGILAW sur le thème "La géoingénierie : nouveau paradigme environnemental, nouveau paradigme juridique ?"

Contact : Marion Lemoine-Schonne (IODE)




>>> Pour en savoir plus

Une vidéo pour découvrir pourquoi Rennes est un territoire de recherche et d'innovation, avec Marion Lemoine et Thomas Houet






Contact OSUR
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR) / @


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