Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

pending / Doctorat en environnement / info:eu-repo/semantics/nonPublished

En plus de vingt-cinq d’existence, le développement durable n’a pas produit les changements escomptés sur le plan structurel, institutionnel ou même scientifique. En ce qui concerne le plan scientifique, depuis la première formulation du concept en 1987, de nouveaux courants interdisciplinaires en sciences sociales ont émergé produisant de nouveaux concepts, proposant de nouvelles méthodologies et affirmant certains principes éthiques. La thèse s’intéresse tout particulièrement au courant du développement humain articulé autour des travaux d’Amartya Sen (approche par les capabilités) et de Manfred Max-Neef (approche par les besoins) et à celui de l’économie écologique duquel émerge une conception forte de la soutenabilité ainsique les concepts de fonctions et de services écosystémiques. Une articulation entre ces deux courants ainsi qu’une réflexion sur l’éthique de la responsabilité et la justice permettent de re-conceptualiser le développement durable, concept relativement mal défini et ambigu, sous la forme d’un développement humain responsable ancré dans la soutenabilité forte et la justice sociale. Cette articulation, réalisée dans une perspective transdisciplinaire, permet de proposer un nouveau cadre conceptuel qui pourrait d’une part,favoriser un aménagement responsable du territoire et, d’autre part, renforcer l’épistémologie de la géographie pour qu’elle puisse pleinement assumer son rôle d’étude des interactions Nature-Société. La réflexion théorique est mise en pratique au sein de deux réserves de biosphère périurbaines, l’une en France(Réserve de Biosphère de Fontainebleau-Gâtinais) et l’autre au Chili (Réserve de biosphère de La Campana-Peñuelas). / In twenty-five years, sustainable development has not delivered the expected outcomes in terms of structuraland institutional changes as well as scientific changes. Regarding scientific changes, since the firstintroduction of the concept of sustainable development by the Brundtland commission in 1987, newscientific fields of interdisciplinary reasearch in social sciences have emerged producing new conceptualtools, proposing new methodologies and asserting certain ethical principles. From the one hand, the thesis isinterested in the field of Human Development which is structured around the work of Amartya Sen (theCapability Approach) and Manfred Max-Neef (the Fundamental Needs approach). On the other hand, thethesis is interested in the field of Ecological Economics from which emerges a strong conception ofsustainability as well as the concepts of ecosystem functions and services. The thesis aims to establish a linkbetween these two fields of research to shift from sustainable development, a relatively ambiguous concept,to responsible human development clearly rooted in strong sustainability and social justice. This articulationis carried out in a transdisciplinary perspective. In the first place, this articulation enables to provide a soundconceptual framework that could help to strengthen the epistemology of geography for studying Nature-Society interactions. In addition, this articulation could help to promote a responsible land planning. Thisnew conceptual framework is tested in two peri-urban biosphere reserves in France (Biosphere ReserveFontainebleau -Gâtinais ) and Chile (Biosphere Reserve La Campana - Peñuelas).

Aujourd'hui, il est essentiel de tenir compte des impacts de l'environnement tant au niveau de l'utilisation de l'énergie que de la protection des populations. Il faut donc mettre en œuvre de nouvelles pratiques en faveur d'une approche durable de l'aménagement du territoire. D'autre part, ce sont des espaces propices à l'expérimentation de nouvelles formes urbaines dans les domaines de l'habitat, des transports, du foncier agricole. Sur le long terme, le développement à adopter dépend du développement actuel puisqu'il dépend de la disponibilité à long terme de sources d'énergies fiables et non polluantes. L'Arabie Saoudite doit faire face à plusieurs défis : économique, lié à l'exportation des hydrocarbures qui sont des ressources épuisables et dont les prix sont instables; énergétique, puisque l'Arabie Saoudite a besoin de diversifier son économie; secteur résidentiel, puisqu'il y a augmentation de la démographie et donc des besoins de logements, production industrielle, transport de marchandises. L’habitat, quant à lui, reflète une grande partie de la consommation totale de l’énergie du Royaume. Alors, il est évident de mettre en œuvre des nouvelles méthodes pour une meilleure gestion de consommation de l’énergie dans les bâtiments afin de minimiser la quantité d’énergie perdue. / Nowadays, it is essential to take into account the impacts of the environment, both in terms of energy use and the protection of populations. We need to enforce new practices in favor of a sustainable approach to land-use planning. On the other hand, these are spaces conducive to the experimentation of new urban forms in the fields of housing, transport, agricultural land. On the long term, the development to be adopted depends on the current development since it depends on the long-term availability of reliable and non-polluting sources of energy. Saudi Arabia faces several challenges: economic, linked to the export of hydrocarbons which are exhaustible resources and whose prices are unstable; energy, since Saudi Arabia needs to diversify its economy; residential sector, as there is an increase in demography and hence housing needs, industrial production, and freight transport. The housing environment, as it is reflects a big part of consumption of the energy in the Kingdom. So, it is needed to operate new methods for better ways of consuming the energy in buildings to reduce the quantity of lost energy.

La pollution lumineuse, induite par l’utilisation massive d’éclairage artificiel la nuit, est un changement global qui affecte une partie importante des écosystèmes terrestres et marins, et qui soulève de nombreuses inquiétudes quant à son influence sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. En effet, la pollution lumineuse induit de nombreux impacts sur les rythmes circadiens et saisonniers des organismes, et affecte leurs mouvements et leurs distributions spatiales. L’accumulation de ces impacts dans le temps et dans l’espace sur les différentes espèces peut ainsi entrainer des perturbations en cascade sur les dynamiques spatiotemporelles des communautés et sur les écosystèmes.Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de caractériser les impacts de l’éclairage artificiel sur les activités de chauves-souris (ordre: chiroptère) à de multiples échelles spatiales afin d’élaborer des mesures de gestion de l’éclairage public qui limitent ses impacts négatifs sur la biodiversité. Nous avons utilisé les chauves-souris comme modèle d’étude car elles sont nocturnes et directement exposées à la pollution lumineuse, et sont considérées comme des espèces bio indicatrices de la réponse des espèces aux pressions anthropiques.Dans un premier temps, nous avons caractérisé l’impact relatif de la pollution lumineuse à l’échelle du paysage par rapport aux autres pressions de changements d’usage des sols en utilisant une base de données nationale de sciences participatives. Nous avons trouvé que la pollution lumineuse avait un impact négatif sur l’activité et la probabilité de présence des espèces de chiroptères les plus communes en France, et que cet impact était significativement plus fort que celui de l’artificialisation des sols, mais moins important que celui de l’agriculture intensive. Ces résultats confirment l’importance de prendre en compte l’éclairage public dans les stratégies d’aménagement du territoire pour restaurer efficacement de l’obscurité dans les paysages anthropisés.Ainsi, nous avons élaboré une expérience in situ pour déterminer si i) restaurer de l’obscurité dans le temps en éteignant les lampadaires pour une partie de la nuit (extinction nocturne), ou ii) limiter l’étendue spatiale de l’éclairage à proximité d’éléments naturels pouvaient être des mesures efficaces pour créer des zones corridors et des zones de refuges obscurs dans les paysages anthropisés. Nos résultats ont montré que les mesures actuelles d’extinction ne limitaient pas efficacement l’impact de l’éclairage sur les espèces de chiroptères sensibles à la lumière. Par contre, nous avons déterminé que les lampadaires devraient être séparés d’au moins 50 m des corridors écologiques, et que l’intrusion de lumière dans la végétation autour des zones éclairées ne devrait pas dépasser 0.1 lux pour permettre l’utilisation de ces espaces par les espèces sensibles à la lumière.En conclusion, cette thèse a mis en lumière l’importance de traiter la question de la pollution lumineuse à de multiples échelles spatiales pour bien caractériser ses impacts sur la biodiversité. Elle a par ailleurs permis de souligner l’importance de la prise en compte de cette pollution dans l’aménagement du territoire, et de proposer des critères écologiques qui pourraient être intégrés dans les futur normes et standards européens pour l’éclairage public. / Light pollution induced by the widespread use of nighttime artificial lighting is a global change affecting substantial part of terrestrial and marine ecosystems. As a result, major concerns have been raised about its hidden impacts on biodiversity and ecosystem functioning. Light pollution has major impacts on the circadian and seasonal cycles of organisms, and on their movements and spatial distributions. As a whole, light pollution likely disrupts the spatiotemporal dynamics of biological communities and ecosystems. In this context, the aim of this PhD was to characterize the impacts of nighttime artificial lighting on bat activity (order: chiroptera) at multiple spatial scales in order to propose reduction measures that can effectively limit the adverse impacts of light pollution on biodiversity. We used bats as model species as they are nocturnal and directly exposed to light pollution and they are considered to be good indicators of the response of biodiversity to anthropogenic pressure.We first intended to characterize the extent of effect of light pollution at a landscape scale relative to major land-use pressures that are threatening biodiversity worldwide. Using a French national-scale citizen science database, we found that landscape-scale level of light pollution negatively affected common bat species, and that this effect was significantly stronger than the effect of impervious surfaces but weaker than the effect of intensive agriculture. This highlighted the crucial need to account for outdoor lighting in land-use planning in order to restore darkness in human-inhabited landscapes.Thus, through an in situ experiment, we investigated whether i) restoring darkness in a landscape for a part of the night through part-night lighting schemes, or ii) restraining the spatial extent of lighting at the vicinity of natural elements were effective options to enhance dark ecological corridors in human-inhabited landscapes. We found that part-night lighting schemes were unlikely to effectively mitigate the impacts of artificial lighting on light-sensitive species. However, we revealed that streetlights should be separated from ecological corridors by at least 50 m, and that the light trespass should be lower than 0.1 lux to allow their effective use by light-sensitive species.Overall, this PhD thesis revealed the major importance of addressing light pollution issues at multiple spatial scales to characterize its impacts on biodiversity. It also exposed the crucial importance of integrating outdoor lighting in land-use planning strategies and proposed to implement ecological criteria in future European standards for outdoor lighting.

La position hétérodoxe que nous défendons dans cette thèse est de dire qu'une des conditions majeures de succès d'une politique d'aménagement ou de développement numérique du territoire n'est pas directement liée au déploiement d'une infrastructure technique. Celle-ci en est pourtant la partie la plus coûteuse, la plus visible et la plus facile à mesurer. Elle est aussi au centre d'un nombre infini de débats et de publications au sein de la société civile et de l'arène politique. Le facteur-clé de succès auquel nous pensons est le « bien-être habitant » dont nous observons depuis presque dix ans qu’'il est de plus en plus couramment invité dans les pages des médias, dans le discours des élus, dans les travaux de chercheurs en économie, en sociologie et en politologie notamment. Mais il n'a probablement pas encore trouvé sa juste place comme outil de géographie, comme moyen de lecture ou d'analyse du territoire, d’'évaluation d'une pratique spatiale, d’'appréciation de la légitimité et de la qualité d'une politique publique. Nous inspirant du référentiel Spiral du Conseil de l’'Europe, nous avons préparé et conduit deux consultations sur le territoire des Yvelines en collaboration avec plusieurs communes et une association d'habitants. Les données des 2200 réponses collectées ont été croisées à celles d’'une enquête de l'INSEE (2014), d’'une étude du CREDOC (2012) et d 'un sondage réalisé par la société Harris Interactive (2015). Leur examen semble corroborer notre hypothèse de départ : le bien-être habitant est un descripteur et discriminant pertinent de la relation de l’'homme au territoire. / We defend the heterodox position that one of the key conditions for the success of a digital planning policy is not related to the implementation of its technical infrastructure. However the latter is the most expensive, visible and concrete part of such a policy. It is also at the centre of an infinite number of debates and publications within the civil society and politicians. The key factor that we have in mind is the « inhabitant welfare », which has been more and more invoked for almost a decade in the media, in the speeches of elected officials, and particularly in the works of researchers in economics, sociology and political sciences. But this welfare has not yet found its place as a tool for the geography, a way of reading or analysing the territory, of measuring spatial practices, of assessing the legitimacy and the quality of a public policy. Inspired by the referential Spiral of the Council of Europe, we set up and led two surveys on the Yvelines territory in collaboration with several local councils and an association of residents. The data from 2200 answers collected are cross-analysed with a survey by INSEE (2014), a CREDOC study (2012) and a poll by Harris Interactive (2015).Our analysis of these data seems to support our original hypothesis : the inhabitant welfare is a relevant description and discriminant for the relationship between the human beings and their territory.

Dans un contexte de déséquilibres écologiques et socio-économiques, des stratégies et politiques sont conçues à différentes échelles institutionnelles pour tendre vers un modèle de développement soutenable. Une étude de métabolisme permet, par la mesure de certains flux de matières et d’énergie, d’appréhender le fonctionnement d’un territoire d’un point de vue physique. Cependant, cette connaissance sur les conséquences écologiques d’un territoire est difficilement mise en lien avec les grandes questions sociétales et les jeux d’acteurs impliqués dans ces échanges. Afin de tendre vers un rééquilibrage global, il est donc question de garantir le respect des principes d’équité, de justice et de liberté dans les réponses apportées aux besoins fondamentaux des acteurs. La construction d’un intérêt collectif sur les territoires apparaît dans ce travail comme une réponse possible afin de définir et mettre en œuvre des politiques de soutenabilité forte conciliant enjeux territoriaux et globaux. Une des hypothèses est que les modes d'interaction de type coopératif favorisent des comportements propices à la construction de cet intérêt collectif. L’enjeu de ce travail est de mieux comprendre en quoi une étude de métabolisme pourrait être mobilisée afin de participer à une dynamique de construction territoriale soutenable. Cette recherche s’appuie sur le travail de terrain mené dans le cadre du projet ANR Villes Durables Confluent, ainsi que sur le système d’approvisionnement alimentaire pour illustrer notre démarche / In the middle of an ecological and socio-economic imbalance context, strategies and policies are designed at different institutional levels. The objective is to move towards a model of sustainable development. Studying the metabolism allows us to know, partially, the way a territory works according to different flows of materials and energy. However, this knowledge about the ecological consequences of a territory, is hardly set in relation to major societal issues and different roles involved during these exchanges. Working towards a global rebalancing, is a question of ensuring compliance with the principles of fairness, justice and freedom answering the basic needs of actors. The construction of a collective interest appears as an answer to define and to implement sustainability policies, which are territorial and global issues. One of the hypothesis is that the modes of interaction of cooperative behaviors help and promote the construction of the collective interest. The purpose of this work is to try to understand how a metabolism study could be mobilized to participate in a process of territorial sustainable construction. The research is based on the work in the field accomplished all over "ANR Villes Durables Confluent Project" as well as on alimentary supply chain

Avec le lancement de l'initiative pour l'intégration de l'infrastructure régionale sud-américaine (IIRSA), la construction d'un couloir de circulation ≪ bi-océanique ≫ cherche à relier l'Atlantique et le Pacifique par le fleuve Amazone. Ce projet, sous-tendu par un diagnostic économique selon lequel la situation de ≪ sous-développement ≫ est due a l'existence d'un≪ déficit ≫ en matière d'infrastructures, entend pallier ce manque en proposant un programme d'équipement du territoire unifié a l'échelle de l'Amérique du Sud. La pleine réalisation de ce programme ferait perdre leur pertinence aux entraves au commerce et permettrait d'intégrer des espaces marginalisés à l'économie productive. Toutefois, la réalisation de l' ≪ axe amazonien ≫soulève de nombreux enjeux environnementaux et sociaux qui donnent lieu à la mise en forme d'un discours critique sur l'opportunité du projet, a l'émergence d'une mobilisation qui s'y oppose et dans certains cas à la formation de conflits locaux.Cette étude considère l'Amazonie comme un laboratoire de la confrontation de deux paradigmes concurrents : la conquête de la frontière économique comme moteur du développement et celui de la préservation du ≪ poumon de la planète ≫. S'appuyant sur des données collectées dans le cadre de trois projets de l'axe amazonien de l'IIRSA (en Colombie,en Equateur et au Pérou), cette étude propose une enquête comparative sur plusieurs niveaux (international, national et local) afin de mener une réflexion croisée sur l'articulation des différents niveaux de gouvernement (intégration régionale, gouvernance locale), mais aussi d'étudier les rapports de force entre deux modèles de développement contradictoires. / Launched as part of the Initiative for the Integration of Regional Infrastructure in SouthAmerica (IIRSA), the construction of a “bi-oceanic” corridor intends to link the Atlantic withthe Pacific through the Amazon river. This project finds its roots in the economic assessment that explains “under-development” by the existence of a gap in terms of infrastructure. A unified program of land planning proposed by IIRSA was conceived in order to bridge this gap. The full implementation of this program would reduce trade barriers and integrate marginalized territories to the productive economy. However, the implementation of the“Amazonian axis” raises many environmental and social issues that have sparked a critical discourse regarding the legitimacy of the project as well as opposition movements whose mobilization led, in some cases, to the formation of local conflicts.This study considers the Amazon as a laboratory for the study of a confrontation between two competing paradigms: the conquest of the frontier as a driver of economic growth and the preservation of the “lung of the Earth”. Based on data collected on three of the IIRSA's Amazonian projects (in Colombia, Ecuador and Peru), this study uses a comparative approach on different levels (international, national and local) in order to conduct a cross-reflection on multi-level governance (regional integration, local governance) and to examine power relations between two antagonist development models.

L’urbanisation des pays développés et en voie de développement entraîne des effets négatifs liés à la pollution de l’air, aux émissions de gaz à effet de serre et à la congestion dans les villes. Cette thèse étudie les effets des formes urbaines sur la pollution, la congestion, les distances domicile-travail et le bien-être des citadins. Nous construisons un modèle théorique de ville polycentrique incluant des choix de localisation résidentielle avec la présence d’externalités négatives de pollution et de congestion provenant des flux de transport, où la localisation des lieux d’emploi est déterminée de manière endogène. Une analyse empirique des déterminants spatiaux des distances et des temps de déplacement domicile-travail est menée avec les aires métropolitaines françaises comme cas d’étude. Cette thèse souligne la nécessité d'une approche prudente pour mettre en œuvre certaines politiques urbaines qui garantiraient un développement durable des villes. Une ville polycentrique peut être une ville souhaitable ou non en fonction (i) de l'accessibilité des lieux d’emplois, (ii) de la qualité de l'infrastructure routière (vitesse élevée ou non), (iii) de la densité d'emploi dans les villes et de (iv) la répartition de la population et des emplois. Cette thèse démontre également le rôle significatif de la demande de logements endogène sur les structures urbaines en présence d’une externalité négative de congestion des transports non tarifée. Certains projets de densification urbaine devraient reconsidérer et quantifier les externalités négatives (congestion et pollution) qui surviennent lorsque la population augmente dans une ville. Ces externalités sont des coûts indirects dus à l'ajustement de la demande de logements et de transport à long terme. / Urbanization in developed and developing countries has major drawbacks regarding air pollution, Greenhouse Gas (GHG) emissions and congestion externalities due to transport in car-based cities. In this thesis, we study the effects of urban design on pollution, congestion, traveled distances and welfare. We build a theoretical model of residential choices with pollution and congestion externalities arising from commuting, where the location of jobs within the city is endogenous. Finally we collect data from French metropolitan areas to conduct an empirical analysis of spatial determinants of commuting time and distances. This thesis highlights the need of a cautious approach to implement some urban policies that would guarantee a sustainable development of a city. A polycentric city may be a desirable city or not depending on the (i) accessibility of workplaces, (ii) the quality of road infrastructure (high speed), (iii) the employment density and (iv) the distribution of population and workplaces in cities. This thesis also demonstrates the significant role of the housing demand on urban structure when the latter is endogenous in a context of unpriced transport congestion. Some urban densification project might reconsider and quantify the negative externalities (congestion and pollution) which arise when the population grows within any city. These externalities are indirect costs due to the adjustment of the housing and transport demand in the long run.

In the last decades the population living in cities has substantially increased. According to the United Nations, by 2050 two thirds of the world population will be living in urban areas. Demographic pressure, through influx of residents or internal growth results in expansion and densification of urban areas and goes hand in hand with increased imperviousness, putting pressure on the provision of urban green. Urban green offers a range of direct and indirect benefits to the urban ecosystem. Green in the city reduces rainwater runoff and flooding risk while improving water quality; it improves air quality, provides natural cooling and contributes to reducing the urban heat island effect. Being the main source of contact with nature, urban green has also been shown to contribute to the physical and psychological wellbeing of urban citizens. The environmental concern for urban nature and re-naturing of cities are thus at the heart of developing more «ecological approaches to sustainable urban design and planning». In the framework of this research, it implies: understanding the (spatial) distribution of green space in relation to the built-up area of the city at different scale levels – the benefits they provide, their quality and proximity for urban residents – and; how to develop diagnostic, analytical and projective capabilities aimed at improving their (urban green) provision to address a host of sustainability challenges related to climate change, demographic growth and densification of the urban area. The research focuses on the development of evidence-based frameworks for planning that incorporate citizens’ needs and that are built on an interdisciplinary foundation. With this scope and focus, this study contributes to the development of a more ecological framework for sustainable urban design and planning aimed at integrating nature in the city more effectively and in an evidence-based way. The first part of the research focuses on the development of a spatially explicit tool for green space quality and proximity assessment reflecting user’s perception. Application of the model in the Brussels context reveals that user’s perception of qualities of urban green spaces such as naturalness and spaciousness can be linked to green space characteristics as described by available GIS-based data. As such GIS-based modelling allows for an extrapolation of questionnaire-based quality assessments for a selection of parks to other public green spaces. Analysis of the proximity of urban green spaces based on user’s perception shows spatial inequalities in green space provision, with less than 50% of Brussels’ citizens having good access to small (residential and play green) and to large green spaces (city and metropolitan green). By coupling multi-scale proximity assessment with quality assessment of green spaces, it is demonstrated that nearly two third of the Brussels population has no access to high quality public green spaces. Through collaborative research by design workshops involving different stakeholders, indicators produced by the quality-proximity model are used to indicate and tackle problem areas. Three alternative scenarios for public green space development are defined. The scenario analysis demonstrates that actions to provide low-income neighborhoods with a good accessibility to public green spaces will require creative solutions, dealing with complex property and management issues, and levels of investment that go well beyond the cost of regular green space development. The second part of the study presents a GIS- and design-based approach to assess potential land cover change for the Brussels-Capital Region anticipating expected population growth. The methodology proposed can be used to assess the impact of spatial policies and the implementation of building codes on future urban land cover. By studying the everyday processes for parcel infill and densification, and by defining a densification process based on the principles of sustainable urban design (e.g. walkable and high-density urban areas near mobility hubs, compact building typologies, preserving valuable natural areas, creative approaches to increasing the provision of urban green (green roofs, bioswales, etc.) space for water and floodscapes, etc.), two land use evolution scenarios are formulated; a business-as-usual and a sustainable scenario. One of the main conclusions of the case study on the Brussels-Capital Region is that densification can be deployed as a vehicle for positive land cover change and greening of the city. / Doctorat en Art de bâtir et urbanisme (Architecture) / info:eu-repo/semantics/nonPublished