Thèmes collaboratifs du CAREN/OSUR

Les paysages
Rédacteur : Jacques Baudry (SAD Paysage) NB : le CAREN est devenu OSUR en 2010 Le paysage est à la fois un objet de recherche pour diverses équipes du CAREN et un enjeu important pour l’action publique, concrétisé par la convention européenne du paysage. Dans tous les cas, il est conceptualisé comme un résultat des interactions entre dynamiques sociales et dynamiques écologiques. Les dynamiques sociales comprennent l’évolution des organisations sociales, politiques, juridiques aussi bien que l’évolution des techniques de transformation matérielle des paysages (usage, entretien et aménagement des terres). Les dynamiques écologiques recouvrent les dynamiques géomorphologiques de surface, l’hydrologie, la biogéochimie aussi bien que les dynamiques écologiques liées à la biodiversité. Le CAREN a accru son effort d’intégration des travaux sur les dynamiques paysagères ; la relation entre climat et structure paysagère sera traitée. L’arrivée de juristes et politistes a renforcé les travaux sur les relations entre dynamiques des paysages et politiques publiques. Deux projets de recherche, pilotés par des chercheurs du CAREN, financés par le ministère chargé de l’environnement ont porté sur les trames vertes qui sont une obligation depuis la loi Grenelle 2. Les deux projets articulent des sciences sociales et des sciences de la nature. Le programme « Trames vertes » (coordination J. Baudry) a concerné les haies et les bandes enherbées le long des cours d’eau du point de vue de leur biodiversité, leur production, leur perception sociale et leur insertion dans les textes réglementaires. L’évolution sur le temps long des haies (depuis le néolithique) a aussi été analysée. Ces éléments assurent une durabilité tant écologique que sociale des paysages. Le projet « Diva corridor » (coordination F. Burel) est plus axé sur des aspects de fonctionnements écologiques (mouvements des espèces dans les corridors), la détection de structures spatiales pouvant avoir un rôle de corridor à l’échelle régionale par télédétection, le lien avec les exploitations agricoles. C’est aussi un projet axé sur la production de propositions réglementaires pour augmenter l’efficience écologique de l’action publique. Dans le projet ANR SYSTERRA « Landscaphid » (Influence du paysage sur les pucerons ravageurs des cultures et le potentiel de contrôle biologique), le CAREN est responsable de la tâche « analyse des structures paysagères ». Ce projet marque une inflexion des recherches en écologie, du paysage de la conservation de la biodiversité à l’évaluation de services écosystémiques. Cette inflexion a été amorcée avec le projet ANR GMbioImpact portant sur les pollinisateurs et les flux potentiels de gènes dans les paysages dans le cas de cultures OGM. Les recherches sur la zone atelier de Pleine-Fougères comportent aussi un volet climatologie en lien avec les structures paysagères. Le développement de la télédétection permet l'utilisation de nouveaux capteurs dont il faut tester à la fois la pertinence de l’information « physique » (objets et structures détectés; type d'information “environnementale” vis-à-vis des fonctionnements écologiques). Les projets sont financés par le CNES et l’Agence spatiale européenne. Cet axe permet de développer les relations géographie/écologie (ANR Biodivagrim). Dans l’ensemble de ces recherches, le paysage est à la fois un objet dont nous étudions le fonctionnement et un objet hybride qui permet l’interdisciplinarité.
La ressource en eau
Rédacteurs: M. Bormans (ECOBIO), L. Ruiz (SAS), J.L. Baglinière (ESE) Le thème « ressources en eau » a constitué par au cours des deux quadriennaux précédents un thème majeur qui a généré une culture commune et de nombreuses collaborations, en particulier au sein des observatoires et zones ateliers. Au cours de ce quadriennal, il n’a pas semblé nécessaire de faire une animation spécifique. La maturité de ce thème peut être vue à travers deux exemples : (1) La confrontation des expériences sur les questions de métrologie : en particulier, une animation technique de la plateforme Observation du CAREN a porté sur différents matériels de terrain dont plusieurs (spectromètre, sondes, station d’acquisition, préleveurs…) ont été acquis sur des crédits CAREN. Plus généralement, l’animation a porté sur les savoir-faire dans le domaine de l’observation. (2) Le développement des collaborations entre différents laboratoires membres du CAREN, à travers la réponse à différents appels d’offres. On peut citer notamment, en dehors de plusieurs projets EC2CO ou ANR, pour les projets les plus structurants : • Le projet ACASSYA (ACcompagner l’évolution Agro-écologique deS SYstèmes d’élevAge dans les bassins versants côtiers). Ce projet s’attache à trois enjeux majeurs i) une meilleure connaissance du cycle de l’azote dans les agro-écosystèmes terrestres liés à l’élevage, ii) le développement d’outils de modélisation plus pertinents et plus intégrés pour une gestion agro-environnementale, et iii) l’élaboration de solutions socialement et écologiquement acceptables par la mise au point d’une démarche participative avec les acteurs de terrain, la mise en œuvre d’outils d’aide à la décision et d’évaluation des impacts environnementaux relatifs aux scénarios mis en place. • Le projet CLIMASTER (Changements climatiques, systèmes agricoles, ressources naturelles et développement territorial) est un programme de recherches intégré au programme PSDR Grand Ouest (programmes régionaux pour et sur le développement régional) et dont l'échelle d'observation est le grand ouest (GO). Les objectifs de CLIMASTER sont de s’interroger sur, et caractériser, la réalité du changement climatique (CC) dans le grand Ouest, son effet sur les ressources et de confronter l’expérience des chercheurs avec la perception des acteurs de terrain tels que les gestionnaires de l’eau et les agriculteurs. • GAETAN (Les fonctions des zones tampons comme enjeux de gouvernance des territoires : articulation entre connaissances et théories d’action) est un projet sur l’appel « Programme eaux et territoires » du MEDAD. Ce projet analyse les rapports entre demande sociale et activité scientifique dans le cas de la problématique des « zones tampon ». Ces projets, appuyé sur l’ORE Agrhys, associent les UMR SAS, ESE, SAD-Paysage, Géosciences Rennes, Ecobio, IODE et de nombreux partenaires.
Le sol, une ressource multifonctionnelle et peu renouvelable
Rédacteurs: Christian Walter, Daniel Cluzeau Soumis d’une part à des pressions anthropiques directes, mais également impacté par des modifications plus globales liées à l’évolution climatique, le sol est ainsi une ressource menacée, peu renouvelable, dont il faut mieux comprendre les processus d’évolution (dégradation/résilience) sous l’effet des actions humaines. Différentes équipes du CAREN mènent des travaux de recherche portant sur le fonctionnement des sols, tant sous des angles physiques, chimiques que biologiques. Les équipes travaillent également à des échelles plus larges sur les flux, tant physiques (MES, érosion) que chimiques ou biologiques associés aux utilisations et aux évolutions des sols. L’affichage d’une thématique ‘sols’ au sein du CAREN a eu pour objectif de mobiliser ces équipes dans un travail d’intégration des différentes perspectives et disciplines autour d’un même objet. Trois types d’action d’animation ont été menées dans le cadre de ce quadriennal : 1. Les programmes de recherche conjoints Deux thèmes privilégiés ont conduit à des programmes de recherche conjoints entre plusieurs UMRs du CAREN • L’interaction entre les processus biologiques et physico-chimiques sur la dynamique des matières organiques des sols. De nouvelles techniques (génomique environnementale, mise au point de traceurs moléculaires et isotopiques des MO), mais aussi le couplage d’approches, permettent progressivement de mettre en évidence l’interaction entre les processus biologiques et physico-chimiques qui régissent la dynamique des matières organiques et permettent ainsi d’affiner les modélisations prédictives de leur devenir. Plusieurs programmes de recherche sont abordés de façon conjointe par des équipes du CAREN : - les interactions biotiques et le couplage C-N-S dans des tourbières en phase de régénération après exploitation (UMR Ecobio- UMR Géosciences) ; - la caractérisation et l’origine des matières organiques dissoutes (UMR Géosciences, UMR SAS, UMR Ecobio) ; - l’effet couplé de l’apport des matières organiques (fertilisantes et phytosanitaires) et des modes de gestion du sol sur le fonctionnement biophysique des sols (UMR SAS, UMR Ecobio). • Le suivi et la modélisation de l’évolution des ressources intrinsèques au sol au sein des paysages et à des échelles de temps de l’ordre de la décennie ou du siècle. Cette thématique regroupe un ensemble de travaux de recherche méthodologique qui visent à fournir les outils d’une surveillance de l’évolution de la qualité des sols dans l’espace et dans le temps, en y intégrant des indicateurs biologiques. Trois questions de recherche ont été abordées : - la validation d’outils de bio-indication des impacts des usages des terres et de l’évolution des modes de gestion des sols et leur transcription dans les cadres règlementaires et normatifs (UMR Ecobio, UMR SAS, UR Infosol Orléans) : programme européen ENVASSO (6ème PCRD); - la modélisation paysagère des stocks de nutriments et des fonctions environnementales associées (UMR SAS, UMR Ecobio, UR SAD Paysage) : ANR Landsoil. Ces travaux intègrent dans une approche de modélisation distribuée l’effet de différents déterminants pour évaluer à l’échelle de quelques décennies, l’évolution des stocks de matières organiques dans les sols ou des niveaux de biodiversité fonctionnelle ou spécifique. 2. L’animation scientifique et la formation continue Une dizaine de conférences scientifiques ont été organisées au sein du CAREN pour promouvoir au sein de la communauté scientifique les enjeux scientifiques ou certaines avancées récentes autour de la thématique “sol”. Il s’agissait soit de chercheurs étrangers, soit de personnalités confrontées aux enjeux de politique publique autour de la protection des sols, notamment les avancées en matière de directive européenne des sols. Un effort important a été conduit pour mettre sur pied une école thématique « Biodiversité et écologie du sol », coportée par le CAREN et l’UMR Eco&Sols de Montpellier. Créée en 2007 et organisée à la station biologique de Paimpont, l’objectif de cette formation d’une semaine est de fournir à des non-biologistes du sol des éléments de base sur la connaissance des organismes vivants dans les sols, des fonctions qu’ils assurent et des méthodes utilisées par les scientifiques pour les étudier. Cette formation s’adresse en premier lieu à des professionnels intéressés par l’évaluation et le suivi de la qualité biologique des sols en milieu cultivé. Elle a reçu en 2010 le soutien de l’AFNOR pour sa diffusion, en appui de la norme AFNOR/X31 d’évaluation des sols. Le CAREN a également été associé à la formation des enseignants et des gestionnaires dans le cadre d’un programme européen visant à favoriser la croissance verte : des chercheurs de l’UMR Ecobio et de l’UR SAD Paysage ont ainsi initié ces gestionnaires à la prise en compte d’indicateurs de biodiversité dans l’évaluation des systèmes de production. 3. La constitution de réseaux de connaissance et de surveillance des sols Le programme Sols de Bretagne, conduit de 2005 à 2012, est un programme majeur de cartographie des sols à l’échelle régionale, mais également de surveillance des sols dans le temps. Ce programme pluri-partenaire (Etat, collectivités territoriales, organismes professionnels, organismes de recherche) est porté dans sa composante de recherche opérationnelle par l'UMR SAS, en association avec l'UMR Ecobio et l'équipe COSTEL de l'OSUR. Ce programme a deux composantes principales : • un volet cartographique au 1/250 000 qui constitue un inventaire exhaustif des types de sol en Bretagne et de leur organisation spatiale. La base de donnée sol 1/250 000 a été achevée en Bretagne en 2011, et labellisée par le ministère en charge de l'agriculture et 2012. Elle donne la première représentation exhaustive des caractéristiques pérennes des sols. La démarche bretonne est originale par la mise en œuvre de méthodes numériques de prédiction spatiale, couplant observations directes du sol et sources d’information extrinsèques existantes, la mise en place d'une démarche qualité lors de la constitution des bases de données, et la mise à disposition de données finalisées notamment via le site www.sols-de-bretagne.fr • un programme de surveillance des sols, intégré dans le réseau national RMQS (Réseau de mesure de la qualité de sols), qui présente un volet original et novateur à travers l’intégration d’indicateurs de biodiversité dans le suivi de la qualité des sols. Le RMQS BioDiv établit un premier référentiel de la composante biologique des sols et de son activité grâce à une caractérisation de l’ensemble de la biodiversité des sols. Il pose ainsi les bases d’une évaluation rigoureuse de l’impact des systèmes agricoles sur la qualité biologique des sols. Un programme Sols de Bretagne 2, tourné vers l'acquisition d'informations complémentaires, la valorisation des bases de données existantes et la diffusion des informations est en cours d'élaboration. Par ailleurs, les différentes UMR du CAREN sont également impliquées dans la mise en place d’un dispositif expérimental intégré dans l’ORE PRO (produits résiduaires organiques), piloté au niveau national par l’INRA et qui vise à disposer d’un dispositif fortement équipé et de longue durée, permettant d’évaluer l’impact du recyclage agricole des matières organiques sur la qualité des sols. Les flux vers l’eau, l’air et les produits agricoles sont également évalués. Ce dispositif, dénommé EFELE, est en cours d’instrumentation et fait appel aux équipes de recherches de l’UMR SAS, Ecobio et Géosciences, ainsi qu’à d’autres partenaires nationaux et internationaux. Il a vocation à servir de dispositif expérimental principal aux travaux de recherche portant sur le devenir et les effets des matières organiques exogènes dans les sols.
La biodiversité
Rédacteurs: D. Marguerie (CReAAH), P. Vernon (ECOBIO) Les études consacrées à la biodiversité se déclinent dans toutes les unités de recherche du CAREN : • Il s'agit de la thématique centrale des UMR ECOBIO et ESE avec des études sur les variables de forçage, la dynamique propre et les conséquences sur les fonctions écologiques. • Le CReAAH et GéoSciences étudient l'évolution long terme de la biodiversité, en lien avec l'histoire du paysage, des massifs forestiers et des systèmes agraires. • Les unités SAS, ESE et SAD Paysage de l'INRA analysent plus particulièrement les liens entre les dynamiques de l’agriculture, des paysages et de la biodiversité, • L'équipe COSTEL étudie la structure des paysages en lien avec son fonctionnement et sa biodiversité. La Zone-Atelier CNRS de Pleine-Fougères est notamment un lieu d’études fédérateur sur les liens entre les dynamiques de l’agriculture, des paysages et de la biodiversité sur le long terme. Ces synergies inter-UMR se sont développées ces quatre dernières années et se renouvellent en permanence. La liste ci-dessous donne une idée des actions menées pendant ce quadriennal. Direction et participation à des programmes de recherche Zone Atelier CNRS Trajectoires d’évolution de l’utilisation des terres et des paysages en Bretagne avec pour site atelier principal « Pleine-Fougères », J. Baudry (dir.) (toutes UMR CAREN) et Programme européen GREENVEINS : Vulnerability of biodiversity in the agro-ecosystem as influenced by green veining and land-use intensity. Projet Trames vertes - Structures linéaires végétales : dynamique des formes et des fonctions dans les paysages agricoles de l’appel à propositions Paysage et développement durable, J. Baudry (dir.), 2005-2009 (SAD-Paysage, ECOBIO, COSTEL, CReAAH) INTERREG III B- BRANCH- Biodiversité et aménagement face aux changements climatique (2005-2007) (ECOBIO) ANR “Effets de la polyploïdie sur le génome végétal : biodiversité et évolution” (2005-2009) (ECOBIO) Projet Institut d’Aménagement de la Vilaine (IAV), Ministère de l’Environnement, Région Bretagne, sur « les Inondations dans le bassin de la Vilaine : paramètres hydrogéomorphologiques et flux terrigènes », A. Crave (dir.), 2006-2007 (Géosciences, COSTEL, CReAAH) ANR-GMBIOIMPACT « Flux des (trans)gènes et impact sur la biodiversité » (2007-2010) (ECOBIO, SAD Paysage) ANR ‘Biodiversité’ InBioProcess : Biodiversité et processus écologiques aux interfaces eaux souterraines/eaux de surface pour une gestion durable des eaux souterraine Incidence de modifications qualitative et quantitative du C organique dissous sur le processus de denitrification dans les aquifères (2007-2010) (ECOBIO) Programme EC2CO AsBiL - Assurance Spatiale et Biodiversité des systèmes Lentiques (2008-2009) (ECOBIO) Projet Fyssen de C. Brun La co-évolution agro-écosystèmes/systèmes sociaux et l’amélioration de sa perception par les disciplines paléoenvironnementales. Étude de cas en Roumanie (2008-2009) (CReAAH) ANR BioarcheoDat, Sociétés, pratiques et environnement : données et résultats de l’archéozoologie et de l’archéobotanique métropolitaines, J.-D. Vigne (dir.) (2008-2011) (CReAAH) ANR « EVINCE » « Vulnerability of native communities to invasive insects and climate change in subantarctic islands » (2008-2011) (ECOBIO) Projets innovants FRB : TOPOBIOV : Tolérance aux polluants au sein de la biodiversité végétale de sites contaminés (2009-2010) (ECOBIO) GDR 3353 MOSAÏQUE, CNRS INEE, Agroécosystèmes, Agrobiodiversités et Environnement : domestication et innovations. Y. Aumeeruddy-Thomas (dir.) (2010-2012) (CReAAH) Projet sur « paysages de la Vilaine du Néolithique au 18e siècle », financé par la MSHB (2010-2012) et l’OSUR (2010), M.-J. Penven (dir.) (COSTEL, CReAAH) Institut Polaire Français PEV Programme 136 : Changements climatiques, actions anthropiques et biodiversité des écosystèmes terrestres subantarctiques (ECOBIO) ANR Villes Durables : projet porté par P. Clergeau associant COSTEL et ECOBIO. Ce projet contribue à la thématique sur les écosystèmes urbains fortement ancrée au sein du CAREN. Doctorants en co-direction (liste non exhaustive) T. Delattre, UR1, Effets combinés des changements climatiques et des changements d'usage des terres sur la biodiversité : le cas d'un papillon (Maniola jurtina) dans un paysage agricole, soutenance novembre 2010, F. Burel & P. Vernon dir. (ECOBIO) avec COSTEL (H. Quenol) Q. Lemouland, UR1, Impact des occupations anciennes du sol sur l’environnement actuel : approche en écologie végétale, soutenance sept. 2009, D. Marguerie dir. avec SAS et ECOBIO J.-C. Oillic, UR1, Etude de l’évolution du massif forestier de Paimpont sous l’impact des activités humaines, sur le long terme : enregistrement des variations de la végétation sur les six derniers millénaires. Soutenance mi-2011, D. Marguerie dir. avec soutien logistique de Géosciences-Rennes et d’ECOBIO (Station Biologique de Paimpont). Le Féon, V. Insectes pollinisateurs dans les paysages agricoles : approche pluri-échelle du rôle des habitats semi-naturels, des pratiques agricoles et des cultures entomophiles. J. Baudry (SAD), F. Burel (Ecobio) soutenance 14 octobre 2010 Animations Rencontres Francophones sur les Invasions Biologiques “Variabilité, plasticité et adaptation” (Rennes, 14 au 16 novembre 2007), sous l’égide de l’INRA, du CAREN, de l’université de Rennes 1 et du CNRS (UMR ECOBIO) Le succès du premier colloque de Rennes, en 2005, sur les invasions biologiques et les traits d’histoire de vie a appelé à la tenue régulière de ces rencontres scientifiques. L’originalité de ces journées réside dans une approche indépendante des modèles biologiques. La réponse aux besoins croissants d'expertise passe d'abord par une meilleure connaissance des mécanismes d'installation et de propagation des nouvelles espèces. C’est une clé pour aborder les aspects évolutifs (populations, espèces) ainsi que les réactions des communautés ou des écosystèmes d’accueil. C'est aussi une voie vers la compréhension et la prévision de la mise en place de nouvelles biodiversités consécutives à des changements globaux. Dans le contexte francophone des présentes Rencontres (52 communications), l’accent a été mis sur l’intérêt, voire la nécessité, de poursuivre ces échanges en dehors de tout clivage géographique (e.g. zones tempérées vs. zones tropicales), taxonomique (animal vs. végétal) ou écologique (e.g. milieu marin vs. milieu terrestre). Stand « Agriculture et Biodiversité » Salon de l’Agriculture, Paris (1-6 mars 2010) (INRA, CAREN & UMR ECOBIO) Rencontres CNRS « Sciences et Citoyens », Pleine-Fougères (11-12 mai 2007, 25-29 mai 2010) Ces Rencontres, se tenant au sein de la Zone-Atelier de Pleine-Fougères, et dont le CAREN est la cheville ouvrière, traitent de sujets d’intérêt direct pour un large public et notamment les jeunes et les habitants de la communauté de communes de la Baie du Mont Saint-Michel, en s’appuyant sur les ressources régionales en matière de recherche. Elles se réunissent autour d’un thème fédérateur susceptible d’être abordé de façon pluridisciplinaire : les paysages et la biodiversité (et ce, tout particulièrement en 2010, année de la Biodiversité). Invitation par l’université de Rennes 1 au CReAAH, durant tout le mois d’octobre 2008, de Marie-José Gaillard, paléoécologue, palynologue, School of Pure and Applied Natural Sciences, Professeur à l'université de Kalmar (Suède), Responsable réseaux NordForsk POLLANDCAL (Pollen Landscape Calibration) et LANDCLIM (LAND cover-CLIMate Interactions) Conférence CReAAH-CAREN de Marie-José Gaillard sur "Climats, feux, activités humaines et couverture végétale dans le sud de la Suède sur les 12 derniers millénaires. Contribution des études paléoécologiques multiproxy et de la modélisation de la relation pollen-végétation", 20 octobre 2008 Conférence CReAAH-CAREN de Geoffrey Lemdhal, Professeur à l’université Kalmar (Suède), sur "Applications de la paléoentomologie dans la reconstruction des paléoenvironnements - exemples européens", 9 octobre 2008
Les ressources non renouvelables
Rédacteurs: M. Poujol, T. Nalpas, P. Boulvais (Géosciences) Le CAREN a accompagné la volonté de plusieurs de ses chercheurs de développer des activités de recherche et d’enseignement centrées sur les ressources non-renouvelables et ce afin de répondre à un besoin sociétal de plus en plus pressant. Les actions les plus lisibles concernent l’organisation de colloques ou la participation à des colloques et l’avènement de projets spécifiquement dédiés aux ressources, auxquels sont associés un nombre croissant d’étudiants. Colloques/réunions scientifiques En décembre 2008, Philippe Boulvais et Marc Poujol ont organisé le colloque R2M (Ressources Minières Mondiales) qui a réuni plus de 30 professionnels et chercheurs, nationaux et internationaux (Afrique du sud, Australie, Grande-Bretagne, Belgique), pendant 4 jours à Rennes (deux jours de conférences et forums, deux jours de terrain). En mars 2009, Jean de Brémond d’Ars et Philippe Boulvais ont représenté le CAREN à l’atelier INSU/CNRS d’Aix-en- Provence : Observatoire de la mine en milieu fragile. En février 2010, Marc Poujol et Philippe Boulvais ont été invités à présenter les méthodes de datation et de traçage isotopiques appliquées aux ressources minérales, lors de l’atelier de l’INSU/CNRS de Nancy : Ressources minérales, nouvelles frontières. Ils ont de plus été accompagnés par plusieurs chercheurs de Géosciences (D. Gapais, P. Pitra) et plusieurs étudiants en Master 2 et en thèse. Projets Sur la période 2008-2010, plusieurs projets portés par des membres du CAREN ont trouvé un écho positif auprès d’organismes financeurs. Plusieurs autres projets portés par des chercheurs extérieurs à Rennes ont aussi vu la participation de chercheurs rennais. Ce sont, par exemple : 1 projet PACEN, 4 projets INSU et 4 projets à financement étranger. L’investissement du CAREN au sein de cette thématique met en évidence l’insertion de toutes les thématiques des unités au sein de la fédération (et à fortiori au sein de l’OSUR). Elle permet également de mettre en exergue les relations interdisciplinaires qui peuvent se faire jour. On peut citer en particulier, le projet portant sur les paléo-exploitations de minerais en Bretagne porté par C. le Carlier (CReAAH). Outre les aspects liés aux aspects d’archéo-métallurgie, le projet comprend un volet de caractérisation isotopique de la provenance du plomb (Marc Poujol, Géosciences) et un volet sur la répartition et la toxicologie liée aux éléments métalliques dans l’écosystème qui implique des chercheurs d’Ecobio.
La complexité et le projet RISC-E
Rédacteur: Philippe Davy (Géosciences) L’axe ‘Appréhension de la complexité’ constitue une nouveauté de ce quadriennal dans l’objectif de mettre en place des projets communs de caractérisation de systèmes complexes. Ces discussions ont conduit à la constitution d'un Réseau Thématique de Recherche (RTR) labellisé par l'université européenne de Bretagne en 2009. Le réseau RISC-E (Recherches Interdisciplinaires sur les Systèmes Complexes en Environnement) regroupe 14 équipes de recherche dépendant de 9 UMR ou établissement: • UMR Géosciences Rennes / CNRS - UR1 • UMR Institut de Physique de Rennes / CNRS - UR1 • INRIA Centre de Recherche Bretagne-Atlantique • UMR EcoBio (Ecosystèmes - Biodiversité - Evolution) / CNRS - UR1 • UMR CReAAH (Centre de Recherche en Archéologie, Archéosciences, Histoire) / CNRS – UR1 • UMR SAS (Sol Agro et hydrosystème Spatialisation) / INRA – Agrocampus Rennes • UMR IRMAR (Institut de Recherche Mathématiques de Rennes) / CNRS –UR1 • Unité LTSI (Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image) / INSERM – UR1 • Laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique (LGCGM) / INSA de Rennes Le réseau RISC-E regroupe plus de 150 chercheurs, enseignants-chercheurs, étudiants et techniciens de différentes disciplines (physique, mathématiques, informatique, géosciences, biologie, agronomie, archéosciences, électronique). Tous s’intéressent à des systèmes complexes et souhaitent réellement profiter des collaborations interdisciplinaires pour avancer dans leur domaine de recherche. L’objectif est que RISC-E soit un incubateur de projets novateurs grâce au dialogue scientifique instauré entre les chercheurs, au partage d’outils de modélisation, et à des aides financières même modestes. Le réseau RISC-E est fortement impliqué dans l’enseignement avec un soutien direct au master « Systèmes Complexes Naturels et Industriels » et une participation active dans l’accueil des étudiants de plusieurs autres masters (Sciences de la Terre, Ecologie, Mécanique, etc.). RISC-E est structuré autour de 5 axes transverses : • Axe transverse 1 : Imageries, signaux et mesures dans les systèmes complexes • Axe transverse 2 : Modèles, prédictions et incertitudes sur les systèmes complexes • Axe transverse 3 : Systèmes expérimentaux complexes • Axe transverse 4 : Transports complexes • Axe transverse 5 : Évolution, adaptation, sélection RISC-E Se donne comme moyens : • proposer une animation scientifique basée sur l’organisation de conférences et de réunions de travail autour des 5 axes transverses ; • soutenir des projets émergents dans des domaines potentiellement porteurs de connaissance, interdisciplinaires, ou qui abordent toutes les facettes des grandes problématiques sociétales ; • créer une école thématique annuelle sur les systèmes complexes en environnement, adossée au master « Systèmes Complexes Naturels et Industriels » de l’université de Rennes I, pour favoriser les rencontres et la formation des chercheurs et doctorants. Une description du réseau thématique est donnée en annexe.
Génomique environnementale et évolutive
Rédacteurs : Philippe Vandenkoornhuyse (ECOBIO), Alexis Dufresne (ECOBIO) La Génomique Environnementale et Évolutive (GEE) cherche à répondre à deux questions essentielles en écologie : « qui est présent et qui fait quoi ? », grâce à l'analyse à grande échelle des informations portées par les séquences d'ADN, d'ARN ou de protéines. Ces informations permettent de décrire l'état actuel d'un système (génome, organisme, communauté...) mais aussi la manière dont celui-ci a évolué. Elle est actuellement l'approche de référence en écologie microbienne mais s’applique aussi à l'étude de systèmes biologiques incluant des eucaryotes pluricellulaires : complexe d'espèces difficilement distinguables (convergence, variations intra-spécifiques) ou encore hôte eucaryote et ses symbiontes. La génomique environnementale, organisée autour des importants moyens techniques de la plateforme du même nom, a connu également une animation intense avec une conférence Jacques Monod (plusieurs membres d'ECOBIO sont soit organisateurs soit orateurs), un congrès international sur la polyploïdie, et aussi l’acceptation d’une seconde conférence Jacques Monod (Ph Vandenkoornhuyse , vice-président) sur le thème 'génomique écologique intégrative' est acceptée et sera tenue à Roscoff du 15 au 19 octobre 2011), et des publications prestigieuses (PNAS, Ecol. Lett., Mol. Ecol., Mol. Biol. Evol., et d'autres). De fait, le dynamisme de cet axe qui s'appuie sur une veille technologique et des investissements associés, a permis d'assurer une activité scientifique intense qui s'intègre réellement au niveau du CAREN, et a permis, dans un temps court, une reconnaissance nationale voire internationale. Cette dynamique se traduit par l'intérêt de chercheurs de plus en plus nombreux au CAREN, intégrant donc une dimension pluridisciplinaire originale à échelle internationale.
Couplages physiques – chimiques et biologiques
Rédacteur: Luc Aquilina (Géosciences) Au cours du quadriennal, cette thématique a été très présente au sein de plusieurs équipes (Géosciences, ECOBIO) à travers des projets de modélisation de systèmes microbiens, de systèmes planctoniques ou du rôle du compartiment biologique dans les processus d’érosion… • Un projet EC2CO (AQUADIV) associe Géosciences, ECOBIO et l’UMR Systèmes fluviaux de Lyon sur l’analyse du fonctionnement (fonctionnement hydrogéologique, hydrochimique et temps de résidence) des systèmes souterrains hétérogènes (karst et milieux fracturés) et la diversité macro et microbienne. Des analyses génétiques et des analyses isotopiques sont menées sur certaines espèces et une caractérisation globale de la diversité microbienne est menée par T-RFLP. • Un second projet (financement Agence de l’Eau et collectivités territoriales) associe également ECOBIO et Géosciences sur le rôle des flux d’eau dans le fonctionnement et la diversité de zones humides. Ces projets ont été supportés par le CAREN et on donné lieu à la visite d’un conférencier, Stephan Griebbler, dans l’optique du développement d’un réseau sur la diversité des écosystèmes souterrains.
Droit, société et systèmes environnementaux complexes
Rédaction: Nathalie Hervé-Fournereau (UMR IODE) L’approche des questions juridiques a été menée à travers les liens noués avec l’UMR 6262 IODE (Institut de l’Ouest : Droit et Europe), en particulier avec l’équipe ‘Droit de l’environnement et du développement durable’ placée sous la responsabilité de Nathalie Hervé-Fournereau, CR1 CNRS, HDR, directrice-adjointe de l’UMR IODE. Développée depuis l’automne 2004 au sein du laboratoire, cette thématique transversale est propice aux rapprochements entre les chercheurs des différents axes de l’IODE qu’ils soient européanistes ou privatistes. L’axe a bénéficié de l’arrivée d’Alexandra Langlais, CR2 CNRS (droit public) en 2008 et de Marion Bary, MCF (droit privé), Chaire d’excellence CNRS en 2009. Il s’est ainsi renforcé et s’est investi dans une dynamique de recherche collective interdisciplinaire et de diversification des partenariats. Au sein de cette équipe, la thématique ‘Droit, société et systèmes environnementaux complexes’ est née de la constitution de partenariats interdisciplinaires qui ont conduit à s’interroger sur les interactions étroites entre le droit de l’environnement et les données scientifiques et techniques. Elle s’illustre à travers deux thématiques : • La problématique de la qualité de l’eau en Bretagne est une évidence qui mobilise toute la communauté des scientifiques. La question de l’eutrophisation des eaux et de la pollution par les produits phytopharmaceutiques fait l’objet d’une attention particulière. Dans le cadre d’un programme de recherche coordonné par P. Mérot de l’UMR S.A.S. (INRA), plusieurs chercheurs étudient le processus de réforme de la législation sur l’eau et leur lien avec le changement climatique (projet CLIMASTER). Nathalie Hervé-Fournereau et Alexandra Langlais participent également à la production d’avis des Conseils scientifiques de l’environnement du Conseil régional Bretagne et du Conseil général des Côtes d’Armor en collaboration avec d’autres membres du CAREN. • Face au déclin préoccupant des éléments et équilibres constitutifs de la biodiversité, les membres de l’axe « droit de l’environnement » s’investissent dans l’analyse de ces enjeux sous l’angle de l’évolution du droit en termes de prévention et de réparation des dommages. Parties prenantes de programmes de recherche pluridisciplinaires, ils apprécient la contribution contrastée de l’agriculture dans ce domaine et les capacités d’adaptation du droit (droit de l’environnement, droit rural, droit de l’urbanisme…). Depuis 2004, le partenariat noué avec le CAREN s’est traduit tout d’abord par l’encadrement en commun de stagiaires qui ont permis de tisser les premiers liens. L’organisation d’un cycle de conférences sur le droit de l’environnement a permis de développer les collaborations. Ce premier cycle a été le prélude à d’autres collaborations à l’exemple de la publication prochaine de contributions « à deux mains » - juriste et écologue du CAREN. Ces collaborations se sont concrétisées désormais par la participation des membres de l’UMR IODE à plusieurs des programmes de recherche menés au sein du CAREN. Le terrain de recherche privilégié en est la Zone Atelier CNRS de Pleine Fougères (35), composante du réseau d’excellence européen Alter. Des recherches pluridisciplinaires sur les changements d’utilisation des terres agricoles et la biodiversité y sont menées, dont le programme de recherche DIVA Corridors (2008-2010, Ministère de l’écologie) coordonné par Françoise Burel, DR CNRS de l’UMR ECOBIO 6563 (université de Rennes1). L’IODE y coordonne la partie droit associant des juristes de l’IODE, d’autres UMR (Nantes, Nice) et de l’IRD.