Aujourd'hui, face à l'épuisement des ressources naturelles et à la menace des changements climatiques, les acteurs souhaitant évaluer la pression exercée sur les ressources naturelles par nos modes de vie, ont besoin d'outils pertinents. L'empreinte écologique pourrait être l'un de ces outils. L'analyse de l'empreinte écologique permet d'évaluer la consommation des ressources naturelles régénératives et les besoins d'absorption des déchets d'une population humaine ou d'une économie donnée, en termes de surface correspondante de sol productif. Elle veut exprimer le degré de dépassement de la capacité de charge de l'écosystème exercé par une société ou une région dans les conditions de technologie et d'organisation sociale actuelles. Si l'on utilise les termes d'offre et demande, cet indice permet de dresser un bilan écologique en comparant la demande (empreinte écologique) et l'offre (biocapacité) en ressources naturelles régénératives. Le calcul de l'empreinte écologique est basé sur la traduction des consommations en surfaces (hectares globaux) de terre et d'eau biologiquement productives utilisées pour produire les ressources consommées et pour assimiler les déchets générés avec les technologies actuelles. Si la méthode est de plus en plus robuste au niveau des calculs d'empreintes nationaux, les calculs d'empreinte de sous-systèmes locaux ne fait pas encore l'objet d'une standardisation. Deux approches pour la transformation de données de consommations en unités de surfaces peuvent être utilisées pour un système donné : - La méthode " basée sur les calculs nationaux " consiste à pondérer les différentes composantes de l'empreinte du pays dans lequel se situe le système étudié par les ratios entre consommations propres au système étudié et consommations nationales. - L'approche par composante se base sur un inventaire direct des consommations à un niveau plus local (région, ville, etc) et par l'utilisation de facteurs de conversion spécifiques. Cette méthode nous semble plus appropriée pour des calculs d'empreinte d'une organisation, mais elle nécessite des adaptations méthodologiques pour rendre plus fiables les calculs à petite échelle (au niveau d'une organisation ou d'un projet). Cette étude vise donc à développer une méthode de calcul d'empreinte écologique en mettant en évidence les intérêts et limites qui peuvent être tirés d'un tel calcul à un niveau 'micro'. Nous avons choisi de travailler sur une activité de travaux publics pour laquelle nous pouvions obtenir les données, afin de montrer les intérêts de l'utilisation de cet indice dans le cadre d'une telle activité. Notre terrain d'application est le projet de mise à 2*2 voies du tronçon de la RN7- RN82 entre Cosne-Sur-Loire et Balbigny, en France.

La directive européenne, dite IPPC (Integrated Pollution Prevention and Control) impose aux industries à fort potentiel de pollution d‟avoir recours aux meilleures techniques disponibles (MTD) afin d‟atteindre un meilleur niveau de protection de l‟environnement dans l‟Union Européenne. La transposition des contraintes de cette directive européenne en législation française oblige notamment les industriels à réaliser une étude comparative de leur procédés de production à des techniques dites MTD, via un bilan de fonctionnement décennal. Ces MTD de référence sont regroupées par secteurs d‟activité dans des guides techniques élaborés au niveau européen (BREF). L‟analyse du contexte européen et français s‟est basée sur des entretiens et une étude bibliographique. Elle a montré que les principales difficultés résident dans la compréhension du concept de MTD et des guides techniques (les BREFs), dans le peu de synergie existant entre les parties prenantes mais aussi dans le manque de méthodologies d‟évaluation reconnues au regard de la directive IPPC, malgré douze considérations affichées par la directive dans son annexe IV. L‟évaluation et l‟application sont d‟autant moins aisées qu‟une technique est MTD en fonction du contexte local. La connaissance de la sensibilité du milieu récepteur est donc primordiale. Cette thèse propose une méthodologie d‟évaluation des performances environnementales de techniques en vue de les comparer puis de les valider ou non "meilleures techniques disponibles", en mettant en évidence les atouts et les limites de cette méthode. Sur un plan méthodologique, nous avons décidé de renforcer la légitimité de notre méthode en créant un groupe de travail volontaire, participant à la construction de la méthodologie L-BAT. Une démarche en quatre étapes a été créée ((1) analyse du niveau de performance des technologies au cas par cas (2) analyse du niveau de performance du système de gestion de l‟environnement et des risques (3) analyse du niveau de performance globale de l‟installation (4) analyse du niveau de performance de l‟installation avec prise en compte de la sensibilité des milieux). Trois outils sont associés à ces étapes ((1) une grille de lecture simplifiée d‟un BREF (2) un formulaire d‟évaluation thématique (3) une grille d‟évaluation de la sensibilité des milieux). En outre, notre méthodologie propose une grille d‟évaluation globale multi-milieux de la sensibilité du milieu local. Par ailleurs, une réflexion théorique a permis de positionner notre méthodologie par rapport à d‟autres méthodologies d‟évaluation existantes telles que l‟analyse du cycle de vie (ACV) ou l‟évaluation des performances environnementales (EPE).

Dans un contexte d'émergence des enjeux environnementaux liés aux transports, une large palette de mesures de gestion des déplacements et du trafic (développement des transports en commun, mise en place de Zones à Actions Prioritaires pour l'Air, développement du concept de voiture partagée...) est mise en œuvre ou envisagée. Les effets réels de ces mesures sur les émissions de polluants, à court ou long terme sont difficilement évaluables selon des méthodes non rationalisées. Il s'agit ici de mener une réflexion scientifique sur l'évaluation environnementale à travers une importante analyse bibliographique. Le questionnement concerne les trafics, les émissions de polluants, la pertinence des outils de modélisation et la compréhension des mécanismes d'action. L'évaluation des mesures de gestion du trafic et des déplacements se heurte à leur diversité, la complexité et l'interaction des mécanismes d'effet, et à leur représentation dans les modèles. Dans une approche de caractérisation des effets et de représentation de l'impact des mesures, nous définissons des actionneurs (stimuli), composantes des entités trafic/déplacements ou émissions de polluants, déclinées suivant la localisation de leur action et par lesquels les différentes mesures peuvent être traduites. La demande en déplacements Véhicules Particuliers, la capacité de la voirie, y compris dans leur dimension spatiale, et la composition du parc automobile ont été identifiées et permettent de caractériser un grand nombre de mesures (demande, changement modal, gestion locale du trafic, politiques de parking, etc.). Leurs actions sont étudiées sous différents scénarios (variation de la demande, de sa localisation, de la capacité, etc.). On analyse ainsi la réponse à ces stimuli en termes de trafic et d'émissions. Ces travaux sont effectués sur la plate forme de calcul sur l'aire de Nantes Métropole (modèle Visem/Visum/modèle CopCETE) et permettent l'esquisse d'une approche d'évaluation de mesures individuelles. La méthode est démontrée sur le cas de la mise en place d'un Transport en Commun en Site Propre

Le secteur de la construction est considéré comme un des facteurs principaux qui affectent la dépense énergétique et les émissions des gaz à effet de serre. Dès lors, la valorisation de la qualité environnementale des bâtiments constitue une réponse importante aux enjeux du développement durable. Dans ce contexte, notre recherche aborde le problème de l'incertitude inhérente aux démarches HQE®, notamment dans l'évaluation de la qualité environnementale des bâtiments tertiaires. Notre étude s'appuie sur la théorie des possibilités qui présente des atouts intéressants au regard de notre problématique, notamment sa capacité à modéliser l'expertise humaine et la présentation simple et unique des incertitudes et des imprécisions sur la base d'un volume limité d'informations. Ce travail vise à associer une crédibilité à l'évaluation de la qualité environnementale du bâtiment en traitant des paramètres tant quantitatifs que qualitatifs. La modélisation des incertitudes permet aux concepteurs de mieux hiérarchiser les impacts des différents paramètres contribuant à l'amélioration de la qualité environnementale d'un bâtiment et d'identifier les informations qui nécessiteraient en priorité une instigation plus poussée afin de crédibiliser l'évaluation environnementale

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Tentant d’accommoder protection de l’environnement et artificialisation de la nature, les mesures de compensation consistent techniquement à rééquilibrer un dommage écologique par un gain écologique. Imposées juridiquement dans les années 1970, la place de ces dispositifs interroge toujours. Mesures de police administrative par nature, elles s’assimilent à un mode de réparation en dehors de tout régime de responsabilité par leur finalité : remédier en nature aux atteintes causées aux milieux naturels. Échappant à toute définition en dépit de la variété des régimes juridiques actuels, les compensations à visée écologique demeurent inabouties sur le plan juridique. De cette hétérogénéité des régimes juridiques, peut-il émerger un concept unique propre à garantir sa nature curative ? Leur vocation commune est desservie par les indéterminations juridiques dont souffrent ces compensations et qui résident tant dans la pluralité juridique des compensations que dans les défaillances pratiques lors de leur mise en œuvre. Se créé alors un hiatus entre les décisions prises fondées sur une compensation idéalisée, à savoir un instrument de lutte contre la perte de biodiversité, et la réalité des mesures le plus souvent sans équivalence écologique, précaires voire inexistantes. C’est pourquoi il convient de mettre fin à cet amalgame grâce à une caractérisation juridique de ce que devrait être la compensation écologique. Cette tentative de définition s’accompagne d’une exploration des perspectives d’avenir de la compensation écologique notamment sous l’angle d’une mutualisation des sites de compensation. / The aim of ecological offsets is to combine environmental protection with the social and economic opportunities of implementing new projects on natural spaces. Technically, these measures involve restoring balance between ecological damages and ecological benefits to be provided for by the ecological offset. Ecological offsets measures became mandatory in the seventies, yet their adequacy is still questioned today. They are administrative policy measures, distinct from liability. Although several different ecological offsets exist, no law explicitly defines them. It appears then very important to know whether it’s possible to draw one global legal definition of ecological offset, in order to assure the achievement of the ecological goals of all this measures: providing effective reparation of the damages caused to the ecosystems. All the more as the lack of legal offset criteria is adding to already existing practical difficulties which may in term bring about the downfall of ecological offset.Actually, though it is widely presented as a legal instrument to reverse the loss of biodiversity; reality shows that this purpose may not be attained, especially because of a lack of unanimous ecological measurement model. That’s why ecological offset deeply needs a legal characterization of what it should be. After this attempt at a definition, the thesis proposes to explore the future of the ecological offset, including the opportunities offered by shared sites of natural remediation.

L'évaluation environnementale des systèmes de production agricole est un enjeu majeur pour le développement de pratiques agricoles durables, la préservation ou la restauration du bon état écologique des ressources naturelles. Cependant, cette évaluation est compliquée à réaliser par expertise ou par expérimentation à cause de la diversité des processus de transformation et de transfert de la matière organique au sein des paysages agricoles, leurs interactions et leurs dynamiques. L'objectif de ce projet était de de proposer une méthodologie d'évaluation environnementale qui soit spatialisée et dynamique afin d'intégrer les effets du milieu physique, du climat et des pratiques agricoles. L'approche suivie dans ce projet est basée sur le développement d'une plateforme de modélisation des paysages agricoles (Qualscape), comme support conceptuel commun aux différentes étapes de ce travail : <br> - l'analyse de successions culturales parcellaires observées afin d'identifier les déterminants spatiaux et temporels des transitions de cultures ; l'occupation du sol spatialisant les pratiques agricoles ; <br> - à partir du bassin versant de Naizin (12 km2, Morbihan, France) caractérisé par des activités d'élevage bovin et porcin intensives, la construction d'un jeu de paysages agricoles virtuels différant par leur milieu physique, les forçages climatiques et les pratiques agricoles auxquels ils sont soumis ; <br> - la réalisation d'une évaluation environnementale multi-cibles et multi-critères de ces agrosystèmes en permettant le couplage et l'intégration des sorties entre le modèle agro-hydrologique TNT2 et un modèle de bilan de phosphore du sol. Stochastree, un modèle de transition de cultures basé sur des arbres de décision stochastiques a été développé. Il a notamment permis de maintenir la distribution spatiale des cultures autour du corps d'exploitation, tout en respectant des contraintes d'hydromorphie des sols et d'objectif de production des exploitations. L'évaluation environnementale des paysages virtuels a quantifié l'influence du climat, du milieu et des systèmes de culture sur différents indicateurs agricoles, pédologiques et hydrologiques. Nous avons constaté que l'adoption d'un système de culture modéré (réduction d'intrants, intercultures hivernales) réduit significativement les flux excédentaires de phosphore vers les sols et accroît l'efficience des apports d'azote et de phosphore. Cependant, cet effet s'atténue pour des indicateurs incorporant des processus de transformation et de transfert de la matière organique, comme la concentration en nitrate à l'exutoire. De plus, les effets des interactions sol-climat sur cette concentration sont du même ordre qu'une réduction de 15% des apports totaux d'azote. Ainsi, la définition de pratiques agricoles alternatives devant satisfaire un objectif environnemental précis (cf. le non-dépassement du seuil des 50 mg NO3.l-1 dans les cours d'eau) ne peut se faire qu'en lien avec les caractéristiques du paysage et que leur transposition directe à un autre paysage peut ne pas atteindre l'effet escompté.

L'éco-conception est aujourd'hui une démarche qui interpelle de plus en plus le monde industriel. C'est l'un des meilleurs moyens pour prendre en compte les impacts d'un produit sur l'environnement, i.e. les évaluer et les améliorer. Or intégrer l'éco-conception dans un processus de conception et pouvoir en faire dès l'avant-projet, s'avère extrêmement difficile lorsque les produits sont très complexes car soumis à de nombreuses contraintes (réglementaires, techniques, technologiques,...). C'est à cette problématique qu'ont été confrontés les concepteurs de DCNS, constructeur naval, et à laquelle, par le biais de cette thèse, nous avons essayé de répondre. En créant des briques de données, basées sur le modèle de briques technologiques auxquelles sont ajoutées les informations nécessaires à une évaluation environnementale, il devient possible d'intégrer le paramètre environnemental dans le processus de conception, en tant qu'outil d'aide à la décision. La méthodologie proposée permet alors s'affranchir des habituels points faibles d'une démarche d'évaluation environnementale (l'accès aux bases de données) et d'amélioration environnementale (le manque de connaissances métiers spécifiques aux produits). Ainsi, un outil d'éco-conception " complet ", l'OCEAN, basé sur l'ACV et dédié aux navires a été développé sur ce principe.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

L'usage efficient de matières résiduaires devient essentiel lorsque les ressources se raréfient. Afin de répondre à cette problématique par une approche industrielle, des stratégies à adopter sont plus efficientes lorsqu'elles sont développées à des échelles systémiques, notamment par des symbioses industrielles territoriales (SIT), plutôt qu'à un niveau individuel ou isolé. Un projet de SIT invite ainsi différentes activités économiques présentes sur un territoire à s'engager de manière collective afin de modifier structurellement le métabolisme territorial. Ce type de projet peut être impulsé par des organisations ou individus légitimés par le réseau d'acteurs de la SIT en devenir. Une équipe facilitatrice peut initier la démarche en se basant sur la formulation d'une promesse plausible de bénéfices, progressivement adaptée avec la participation des acteurs qui concourent à la conception, puis l'implémentation des scénarios, dépendamment de leurs "modèles de décision", lesquels incluent entre autres des dimensions environnementales. Alors que l'évaluation environnementale de produits a fait l'objet d'intenses efforts de développements, la considération concrète de conséquences environnementales de projets de SIT reste très vaguement explorée et l'Analyse du cycle de vie (ACV) est présentée comme une méthode de choix pour l'évaluation environnementale de SIT. L'ACV n'intègre cependant ni le caractère subjectif de l'environnement pour appréhender le modèle de décision des acteurs, ni les changements structurels industriels pluriannuels induits par une SIT et leur effets sur l'environnement dans le temps. Partant de ces constats, et nous basant sur des recherches en sciences sociales, nous proposons une approche de conception anthropocentrée de l'environnement invitant à conceptualiser l'environnement comme un système de relations complexes sujet-objet, et pour lequel nous identifions des éléments clés de représentation de conséquences environnementales. L'identification de ces éléments clés nous a permis de constituer une base logique composée de trois environnements, permettant donc de couvrir la perception de --et donc de considérer conséquences sur-- l'environnement du point de vue des acteurs. Nous présentons une méthode participative qui intègre cette base logique et permet successivement 1) d'identifier les phénomènes environnementaux d'intérêt du projet de SIT, 2) de concevoir des indicateurs afférents au regard des connaissances relatives au territoire dans sa dimension biophysique et des mécanismes biophysiques mis en jeux, 3) d'estimer les conséquences environnementales du projet. Nous illustrons l'application de ces propositions méthodologiques pour un projet de gestion territorialisée de résidus organiques valorisés en agriculture à la Réunion. / Efficient use of by-products is essential as natural ressources are increasingly scarce. Industrial strategies to adress this issue are more efficient when they are developed on a system-based level, such as with regional industrial symbioses,rather then with individual or isolated approaches.Regional industrial symbiosis projects involve different industrial activities based on a territory and that are to be engaged collectively in order to make structural changes within the regional metabolism. This kind of project might be promoted by individuals or organisations legitimated by the whole of industrial symbiosis'actors. A facilitator group initiates the project, catalysing changes, based on a plausible promise of benefits. Those considered changes are gradually adapted and refined by the involved actors. In such a way, plausible benefits must match to their model of choice that comprises environmental, among others, dimensions.While methods and tools dedicated to environmental assessment of product were developped under strong research effort, the issue of environmental assessment fo regional industrial symbioses so far as has been weakly studied. For that purpose Life-cycle assessment (LCA) is presented as an ultimate environmental assessment method. However, LCA was not elaborated in oder to account for individual environmental perspective, nor to address structural system changes induced consequently to the implementation of a regional industrial sysbiosis nore its temporal effects on the environment, but instead LCA addresses global environmental issues related to a product. Starting from this analysis, and dealing with outcomes from social sciences, we propose to adopt an anthropocentric conception of the environment, as a system of complex subject-object relationships, for which we identify key elements of the perception of environemental consequences. Those key elements enable to build a logical basis composed of three environments that enable to cover, and thus to consider, actors' perception of environmental consequences related to the project. We present a participatory method that embeds this logical basis and suggests successively to 1) identify the environmental phenomena of interest related to the project, 2) design corresponding indicators considering concomitantly available data about the biophysical characteristics and scientific knowledge about the impact chains, 3) assess the environmental consequences. We illustrate the method and its epistemological foundations with a case study: a project that aims to recycle organic residues in agriculture in Réunion Island.