Zeitschriftenartikel zum Thema „Modélisation de paysage“

Le relevé aérien constitue, dans le domaine de l'archéologie et de l'architecture, un vaste champ d'applications et d'intérêt. Au-delà des capacités croissantes des drones existants, le potentiel opérationnel de tels outils dépasse aujourd'hui l'imagination de leur propres créateurs : initialement conçus dans le secteur de la robotique civile et militaire, de récentes expérimentations ont pu tester le vol autonome, la prise de décision automatique, ainsi que l'intelligence distribuée.Avec près de dix ans d'expérience dans le domaine du relevé aérien, le laboratoire MAP a expérimenté un large panel de vecteurs aériens, pilotés ou semi-autonomes, équipés de capteurs de différentes natures, à des fns de télédétection et d'acquisition de données spatiales, ce travail étant principalement dévolu à la modélisation et à la simulation d'environnements 3D à haute valeur patrimoniale. Les compétences du MAP concernent donc la mobilisation de vecteurs aériens sans équipage, mais aussi le développement d'outils experts pour la modélisation et représentation 3D ou encore les protocoles d'analyse d'image dans le domaine de l'architecture, de l'urbanisme et du paysage.

De la drosophile à la souris, en passant par le poisson-zèbre, les organismes modèles façonnent le paysage de la biologie contemporaine. Au sein des pratiques de modélisation en sciences, ces modèles sont non seulement très particuliers, mais font aussi l’objet d’utilisations très variées. Dans ce contexte, cet article vise deux objectifs : d’une part, proposer une description suffisamment générale pour englober tous les usages qui en sont faits, tout en essayant de caractériser la spécificité de ces modèles. D’autre part, il s’agit de dégager les rôles épistémiques généraux que l’on peut attribuer à ces modèles. Au-delà de leur fonction représentationnelle, nous en proposons deux : celui d’instruments de mesure, et celui de supports pour la découverte d’explications de phénomènes biologiques.

C'est avec plaisir que nous avons récemment relu les "Tribunes Libres" de Ghislain de MARSILY (1994) et Jacques GANOULIS (1996), plus particulièrement leur discussion relative à une nouvelle typologie des modèles hydrologiques ainsi que leurs réflexions concernant l'analyse des incertitudes. Il nous apparaît toutefois, à la lecture de ces deux articles, qu'il subsiste encore quelques confusions ou interprétations alternatives concernant la modélisation hydrologique. Il est donc important et ceci malgré le fait que nous adhérons à beaucoup de points examinés par ces deux auteurs, de discuter encore quelques éléments de la modélisation hydrologique afin de lever certaines ambiguïtés. La distinction effectuée par de MARSILY entre les modèles conditionnés par les phénomènes observables et les modèles à base physique utilisés lorsque aucun phénomène n'a été constaté, invite à la critique eu égard aux pratiques réalisées. Par ailleurs, l'argument de GANOULIS affirmant que les modèles à base physique peuvent fournir une description valable des processus si l'on utilise des coefficients empiriques à différentes échelles spatiales et temporelles, ne résiste pas non plus à une analyse détaillée des effets d'échelle. En d'autres termes, la question soulevée par ces auteurs réside dans l'impossibilité d'utiliser une modélisation à base purement physique pour des applications pratiques, en raison de la difficulté de prendre en compte et de transcrire les caractéristiques et le comportement unique de chaque unité du paysage ou chaque sous-bassin versant. Face à cette attitude, nous pouvons affirmer aujourd'hui qu'il existe d'autres voies de réflexion en ce qui concerne l'usage de modèles dits à base physique. Affirmer que tous les lieux concernés par une modélisation distribuée ont des caractéristiques uniques est une évidence géographique. Il n'en reste pas moins que les limitations de la modélisation, exprimées par de MARSILY (1994) dans le contexte des trois principes d'unité de lieu, d'action et de temps, peuvent être mieux définies en procédant à une analyse plus fine dans le contexte de l'unicité. Les unicités expliquent en partie le développement très répandu de la modélisation par rapport à la théorie et des outils propres à des applications particulières. Force est de constater que les attentes face aux prévisions quantitatives en hydrologie ont augmenté parallèlement à l'évolution de la disponibilité et la puissance des ordinateurs. Cette évolution est toutefois due essentiellement aux avancées technologiques plutôt qu'à de réels progrès scientifiques. Pourquoi? En raison principalement des caractéristiques uniques des bassins versants. Celles-ci transcendent, à notre point de vue, toutes les théories disponibles en matière de modélisation hydrologique. De surcroît, cet aspect ne change pas si on émet de meilleures hypothèses physiques ou si on réalise des prévisions pour les variables ou "phénomènes non-observables" discutés par de MARSILY. Dans cette communication, nous tenterons une évaluation de ces questions et nous suggérerons une approche pertinente de la modélisation hydrologique pour prendre en compte le caractère unique des bassins versants.

L’étude des effets des nuisances sonores sur la biodiversité progresse lentement mais sûrement. Dans la foulée d’autres trames écologiques, le concept émergent de « trame blanche » vise à identifier les zones d’un territoire où la pollution sonore doit être contenue ou réduite en priorité afin de permettre aux espèces d’accomplir la totalité de leur cycle de vie. Grâce à la progression des connaissances scientifiques et à l’accès à certaines données de mesures du bruit, il devient désormais possible de modéliser l’impact des nuisances sonores sur les dynamiques démographiques et les déplacements de populations d’espèces à l’échelle d’un paysage. L’intégration du bruit comme facteur de pression repose sur l’existence d’une relation entre le niveau de puissance sonore et la qualité des milieux, à la fois en tant que patchs d’habitats potentiels et espaces de déplacements des espèces. Cet article présente en particulier la démarche mise en œuvre dans le cadre de l’évaluation des impacts de la pollution sonore d’une ligne de métro sur neuf espèces.

Making an appropriate conservation decision often requires understanding the functional connectivity of the landscape for focal species. Graph theory and continuous surface methods have become powerful tools to quantify landscape connectivity for animal movement. However, a key limitation of these methods is the use of thresholding to define either habitat patches or links between patches. We explore how to incorporate African elephants’ (Loxodonta africana) movement data into an “Availability-Suitability-Connectivity (ASC)” framework which integrates habitat suitability modeling and graph-based network analysis, and how to implement connectivity results to inform conservation management that addresses locally intensive habitat utilization by elephants. In our ASC analysis, node availability was identified by satellite imagery classification and node suitability was estimated by MaxEnt model. Links were determined by effective movement between nodes in three days. Differences of Integrative Index of Connectivity (dIIC) and its fractions were calculated to prioritize patch importance, which were then used for mapping an example landscape management zones to reduce elephant local ecological impact. In total, 544 nodes and 1345 links were identified in the landscape graph. Although suitable nodes were spread across the landscape, elephants intensively used habitat at the central area. Our zone map demonstrates areas for landscape management that can facilitate elephant range expansion. The integrative framework quantified the ASC interactions between animal movement and landscape features. The results highlight the potential for coupling geographic and ecological methods to effectively identify and focus conservation efforts. Prendre une décision de conservation appropriée demande souvent une compréhension de la connectivité fonctionnelle du paysage pour l’espèce en question. La théorie graphique et les méthodes de surface continue sont devenues des outils puissants capables de quantifier la connectivité du paysage pour le mouvement des animaux. Cependant, une limitation de ces méthodes est l’utilisation de l’indexation pour définir les petites zones d’habitat ou les liens entre ces zones. Nous explorons comment l’on peut inclure les données sur le mouvement des éléphants africains (Loxodonta africana) dans un cadre de “Disponibilité-Pertinence-Connectivité (DPC)” qui intègre la modélisation qui mesure si l’habitat est convenable avec une analyse du réseau graphique et comment l’on peut mettre en œuvre les résultats de connectivité pour influencer les gestionnaires de la conservation qui s’occupent de l’utilisation intensive de l’habitat par les éléphants. Dans notre analyse DPC, la disponibilité nodale a été identifiée par la classification d’imagerie satellitaire et la pertinence nodale a été estimée par le model MaxEnt. Des liens ont été déterminés par le mouvement effectif entre les nœuds en 3 jours. Les différences des Indices Intégratifs de Connectivité et ses fractions ont été calculées pour prioriser l’importance des zones ce qui a été par la suite utilisé pour cartographier un exemple des zones de gestion du paysage afin de réduire l’impact local et écologique des éléphants. En tout, 544 nœuds et 1345 liens ont été identifiés sur le graphique du paysage. Même si des noeuds étaient répartis à travers le paysage, les éléphants utilisaient surtout l’habitat dans la zone centrale. Notre carte des zones montre des endroits pour la gestion du paysage qui pourraient faciliter l’agrandissement de l’habitat des éléphants. Le cadre intégratif a quantifié les interactions DPC entre le mouvement des animaux et les caractéristiques du paysage. Les résultats mettent en lumière le potentiel de combiner les méthodes géographique et écologique afin d’identifier et focaliser de façon efficace les efforts de conservation.

D’une façon quelque peu empirique, on peut distinguer quatre phases intereliées dans le processus de formation de l’image collective d’un milieu : l’identification, la modélisation, la signification et l’affectivité. Partant de ces composantes fondamentales de l’activité perceptuelle, et les mettant elles-mêmes en relation avec celles du paysage (les formes, les habitants et les valeurs), il nous a été possible de reconstituer la trame du projet collectif de Charlevoix et d’en reconnaître le niveau de consistance dans le temps et dans l’espace. Essentiellement polydimensionnel et ouvert dans le passé lointain, ce « projet » semble se contracter au fur et à mesure que l’on progresse dans le temps : l’éventail de choix se referme, en imposant des comportements de plus en plus stéréotypés. Débordant le cadre du passé et du présent, on en arrive à anticiper le profil du « nouveau projet collectif » qui s’articule, non pas en prévision d’un retour à la polyvalence ancienne, mais en fonction d’une nouvelle conception du développement, cherchant à introduire les idées de planification, de participation collective et de protection du milieu.

D'une façon quelque peu empirique, on peut distinguer quatre phases intereliées dans le processus de formation de l'image collective d'un milieu : l'identification, la modélisation, la signification et l'affectivité. Partant de ces composantes fondamentales de l'activité perceptuelle, et les mettant elles-mêmes en relation avec celles du paysage (les formes, les habitants et les valeurs), il nous a été possible de reconstituer la trame du projet collectif de Charlevoix et d'en reconnaître le niveau de consistance dans le temps et dans l'espace. Essentiellement polydimensionnel et ouvert dans le passé lointain, ce « projet » semble se contracter au fur et à mesure que l'on progresse dans le temps : l'éventail de choix se referme, en imposant des comportements de plus en plus stéréotypés. Débordant le cadre du passé et du présent, on en arrive à anticiper le profil du « nouveau projet collectif » qui s'articule, non pas en prévision d'un retour à la polyvalence ancienne, mais en fonction d'une nouvelle conception du développement, cherchant à introduire les idées de planification, de participation collective et de protection du milieu.

Les systèmes aquatiques tels que les mares, les zones humides, les bassins d’orage, les retenues collinaires, ci-après nommées « retenues d’eau », sont des systèmes de rétention d'eau omniprésents dans les bassins versants agricoles. Ces retenues opèrent comme des réacteurs biogéochimiques naturels, contrôlant la dissipation et le transfert des contaminants agricoles, dont les pesticides, à l'échelle du bassin versant. De façon complémentaire aux mesures et aux pratiques de réduction voire d’élimination de l’utilisation des pesticides de synthèse, le projet PESTIPOND (2018-2023), financé par l’Agence nationale de la recherche (ANR), s’est intéressé au rôle des retenues dans les transferts de pesticides à l'échelle du bassin versant. Les résultats principaux sont présentés dans cet article. PESTIPOND a permis de mieux comprendre, hiérarchiser et prédire les processus qui conditionnent la dissipation des pesticides dans les retenues et comment la dissipation des pesticides dans les retenues régit le transfert de pesticides à l'échelle du bassin versant dans des conditions hydro-climatiques et des pratiques d'exploitation agricole variables. Pour intégrer les aspects multi-échelles et dynamiques de cette problématique, un cadre de modélisation tenant compte du rôle des retenues à l'échelle du bassin versant est proposé pour améliorer la prédiction du transfert de pesticides et l'évaluation des risques de transfert vers les écosystèmes aquatiques.

En Bretagne, le bocage est un paysage typique constitué d'un réseau de haies planté sur un talus de terre entourant les parcelles. La première partie résume les connaissances actuelles sur le rôle hydrologique du bocage. L'article porte sur le rôle du bocage sur les écoulements de surface (écoulement hortonien). Il s'agit d'une première étape pour intégrer le rôle des haies dans la modélisation hydrologique distribuée. On s'attache à la description de la modification du réseau de drainage par les haies. Ce travail a nécessité la mise au pont d'un logiciel en C qui permet de créer le réseau de drainage sous contrainte topographique à partir d'un modèle numérique de terrain, puis de le modifier en intégrant la présence des haies. Cinq situations représentant une grande diversité bocagère (de 39 m/ha jusqu'à 200 m/ha) ont été étudiées. On constate une profonde modification du réseau de drainage, puisque jusqu'à 90% des mailles voient leur place changer dans le réseau de drainage. Cependant, l'effet le plus important est la déconnexion de certaines branches du réseau de drainage, qui était précédemment continu jusqu'à l'exutoire. En effet, certaines haies jouent le rôle de puits, où l'eau ne peut que s'infiltrer (haies parallèles aux courbes de niveau). Ces puits contrôlent ainsi des zones du bassin versant, qui peuvent atteindre jusqu'à 40 % de la surface totale. Des modifications sont également observées sur la longueur de ruissellement réduite en moyenne, mais dans des proportions faibles (10 à 20 %). Enfin, les pentes des mailles dont la direction a été modifiée par la présence d'une haie à leur endroit sont également diminuées d'environ 50 %. La densité de haies, qui est pourtant souvent le seul facteur disponible pour qualifier le bocage dans les opérations d'aménagement, apparaît insuffisante pour caractériser le rôle " tampon " du bocage sur le plan hydrologique. En conclusion, on attire l'attention sur la nécessité de prendre en compte la structure du bocage pour intégrer son rôle hydrologique dans les opérations d'aménagement.

Issue de la biologie de la conservation, la planification systématique de la conservation (PSC) est une approche pratique qui se propose de fournir une aide à la décision dans la planification des actions de conservation en intégrant les objectifs écologiques avec les contraintes des gestionnaires. Basée sur la modélisation, l’optimisation et l’informatique, la PSC offre un cadre rationnel pour aborder les problématiques environnementales et réduire le fossé entre recherche et gestion. Dans cette thèse, nous avons introduit une approche formelle pour modéliser et résoudre des problèmes de PSC basée sur la programmation par contraintes, une méthode issue de l'intelligence artificielle et fondée sur le raisonnement automatique. Notre motivation principale était d'apporter plus d'expressivité à la PSC (i.e. d'accroître l'étendue et la variété des problèmes qui peuvent être représentés et résolus), notamment par l'intégration de contraintes spatiales avancées et d'indices du paysage. Cette approche permet également d’obtenir des garanties sur la qualité des solutions produites (satisfaisabilité, optimalité) qui peuvent améliorer considérablement la qualité de l'aide à la décision. Nous avons appliqué cette approche sur des données réelles issues des forêts de Nouvelle-Calédonie, un point chaud de la biodiversité qui doit faire face à de nombreux défis pour la conservation de sa biodiversité. Le contexte développé, insulaire et peu peuplé de cet archipel permet une grande proximité entre les différents acteurs de la conservation, ce qui en fait un terrain d'étude approprié pour expérimenter de nouveaux outils pour la conservation. Nous avons illustré cette particularité à travers un cas d'étude mené en étroite collaboration avec les gestionnaires du parc provincial de la « Côte Oubliée -– Woen Vùù – Pwa Pereeù ». Dans cette étude, nous avons fourni une aide à la décision dans un projet de reforestation, en mettant l'accent sur la réduction de la fragmentation et l'amélioration de la connectivité structurelle. Dans l'ensemble, nous avons démontré le caractère générique, la flexibilité et l'expressivité de l'approche basée sur les contraintes appliquée à la PSC. Nos résultats ont également ouvert de nouvelles perspectives pour l'aide à la décision en Nouvelle-Calédonie, la PSC, et la programmation par contraintes.

L’article explore la dynamique d’adaptabilité des domaines des solutions satisfaisantes au cours des processus de conception architecturale. Les spatialisations graphiques issues de trois modèles théoriques sont remises à jour (L. Bruce Archer, N. John Habraken et Ömer Akin), tandis que l’approche computationnelle est analysée en tant que méthode d’optimisation de performances et d’instanciation de solutions. Le présent essai spéculatif questionne la modélisation de la dynamique des domaines de solutions et les effets de l’usage des outils computationnels sur celle-ci. En s’appuyant sur la dynamique des systèmes, une tentative de réponse est proposée à l’aide d’une modélisation, construite à partir d’une succession de paysages analytiques.

RÉSUMÉ Cet article présente une synthèse des travaux sur la modélisation du comportement des ménages dans un contexte de marchés imparfaits. Les travaux théoriques ouvrent de nouvelles perspectives sur l’interprétation de comportements apparemment peu économiques des paysans et sur les instruments de politique économique à mobiliser pour le développement rural et la lutte contre la pauvreté. Les analyses empiriques, et notamment la mesure de la capacité d’ajustement des paysans aux imperfections de marché et du coût de ces ajustements, se sont par contre heurtées à des difficultés considérables de disponibilité de données et de développement des méthodes. Des progrès récents sur ces deux fronts ouvrent des portes prometteuses pour poursuivre ces efforts.

Dans les modèles atmosphériques de prévision numérique du temps et de climat, la surface constitue la condition à la limite inférieure. La grande variété des paysages présents sur l'ensemble du globe et les spécificités de chacun des types de surface rendent complexe sa description dans les modèles. Par ailleurs, l'augmentation constante de la résolution horizontale des modèles nécessite une description fine des surfaces ainsi que des processus mis en jeu lorsqu'atmosphère et surface interagissent. Cet article décrit la plateforme de modélisation Surfex, en particulier comment la grande variété des types de surface est prise en compte, quelles sont les principales paramétrisations physiques et enfin comment est réalisé le couplage à un modèle atmosphérique. Surface is the lower boundary condition of numerical weather prediction and climate atmospheric models. Its representation in models is complicated by the large diversity in landscapes over the Earth, and the specificities of each surface type. In addition, the continuous increase in model horizontal resolution requires an accurate description of surfaces as well as the processes involved when surface and atmosphere are coupled. This article describes the Surfex modelling platform, particularly how the large amount of surface types are accounted for, which are the main physical processes represented and how the coupling to an atmospheric model can be achieved.

La méthode électromagnétique basse fréquence (ou EMI pour ElectroMagnetic Induction), située à la croisée des méthodes magnétique, électrique et radar, offre de nombreuses possibilités de développement mais subit également d’importantes contraintes techniques. Malgré des développements instrumentaux initiés dans les années 60, son utilisation a longtemps été limitée en archéologie à la cartographie de la conductivité électrique apparente et/ou de la susceptibilité magnétique soit sur des surfaces restreintes soit avec des stratégies à large maille. Depuis la fin des années 2000, du fait de leur application en science du sol, les méthodes EMI se sont plus largement diffusées. Les appareils mono-fréquence et mono-récepteur ont ouvert la voie à des appareils multi-récepteurs et multi-fréquences avec des perspectives très larges en termes de caractérisation spatiale 3D des structures cartographiées comme d’analyse des propriétés physiques des sols. Le développement de systèmes tractés et automatisés a permis à cette méthode de trouver une place dans l’archéologie du paysage. Ce progrès technique, qui s’est traduit par une quantité importante de données a prévalu sur un travail théorique approfondi illustré aujourd’hui par l’inversion de données et l’analyse des sensibilités aux différentes propriétés géophysiques qui ouvrent de larges perspectives. Nous évoquerons les limites instrumentales auxquelles ces applications doivent faire face mais sont souvent négligées par les utilisateurs de ces méthodes. Nous présenterons également le résultat de modélisations 1D et 3D.

La ville dite intelligente a été étudiée à l’aune de ses discours, des grandes firmes qui la portaient et des politiques effectivement menées dans les collectivités. Si les start-up sont régulièrement citées comme des actrices centrales du développement économique de la ville numérique, elles ont pourtant peu été étudiées à cet égard. À distance des imaginaires, quelle est la contribution réelle des start-up à la ville intelligente ? Comment se saisissent-elles des opportunités économiques et techniques liées à la circulation des données urbaines ? Cet article étudie les caractéristiques de ces start-up , leurs discours sur la ville intelligente et l’offre réelle qu’elles proposent. Il s’appuie principalement sur la constitution d’une base de données de start-up en France et des entretiens. D’abord, le paysage diversifié de la ville numérique est présenté, révélant des start-up semblables à celles opérant dans les autres domaines. Ensuite, la logique modélisatrice qui sous-tend leur offre pour les collectivités territoriales, destinée à optimiser la gestion urbaine, voire à la prédire , est étudiée. Néanmoins, cette logique rencontre certaines limites car les données restent toujours insuffisantes. Leur offre porte alors plutôt sur la diffusion d’instruments (capteurs, données et modélisations) avec la promesse de rendre la ville modélisable, et donc intelligente – un horizon qui semble toujours reculer à mesure que se multiplient et se complexifient ces instruments.

Résumé La figure du Patriote a une généalogie complexe du fait qu'elle est bicéphale. Dans cet article, à l'aide de divers objets discursifs, nous analyserons les deux grandes faces de la figure, à savoir le tribun et le paysan. En nous arrêtant aux fondements historiques et discursifs de la figure du tribun, emblème de Papineau, on s'aperçoit que cet aspect de la figure a été construit dans les moments heureux du parti Patriote et réduit au silence dans les décennies qui suivent. Au contraire, dans la suite des discours, par le biais de l'histoire de François-Xavier Garneau, des romans de la terre et de l'illustration d'Henri Julien, le Patriote sera transfiguré en « habitant ». En prenant en compte cette évolution de la figure et les différentes modélisations discursives auxquelles elle donne lieu, nous entamons ici un parcours sériel de ces textes et de ces images, en montrant comment ces réaménagements reprennent et maintiennent des traits qu'on retrouvait sur l'autre face de la figure.

Description du sujet: La culture de l’arachide au Cameroun date de 1928. Les techniques qui ont conduit à la pérennisation de cette protéo-oléagineuse originaire d’Amérique du Sud, n’ont jamais fait l’objet d’une structuration scientifique. Pourtant, des démarches scientifiques rigoureuses de modélisations sous forme de résilience ont été pratiquées tant par les pouvoirs publics que par les paysans, dans le but de conserver cette production végétale. Littérature: Dans un contexte global marqué par les changements climatiques, la préoccupation de la recherche permanente de la meilleure résilience demeure, car cette spéculation agricole joue un rôle d’équilibre pour les couches vulnérables. A cet effet, le Cameroun dans sa politique agricole, a pu durant des décennies, combiner les aspects généraux, non-spécifiques et spécifiques de la résilience, afin de pérenniser cette semence exotique au sein de tout son territoire national. Conclusion: La prévention des risques épidémiologiques durant les changements climatiques pourrait se faire par l’usage des variantes de la résilience pour une politique agricole compétitive au Cameroun. English title: Sustainability through resilient modeling in groundnut (Arachis hypogaea L.) cultivation in Cameroon Description of the subject: Groundnut cultivation in Cameroon dates back to 1928. The techniques that led to the sustainability of this proteo- oleaginous plant originating from South America have never been the subject of scientific structuring. However, rigorous scientific approaches to modeling in the form of resilience have been practiced both by the public authorities and by farmers, with the aim of preserving this plant production. Literature: In a global context marked by climate change, the concern of the permanent search for the best resilience remains, because this agricultural speculation plays a role of balance for the vulnerable layers. To this end, Cameroon in its agricultural policy has been able for decades to combine the general, non-specific and specific aspects of resilience, in order to perpetuate this exotic seed within its entire national territory. Conclusion: The success of politic in agricultural sector in front of epidemiology risk can be made during climate change by using the different variables of resilience for sustaining production.

Alors que l’invention peut se définir comme la découverte d’un principe, l’innovation peut être définie comme l’adoption de ce principe par une population (1, 2, 3, 17). En Afrique de l’Ouest, la grande majorité des inventions et leur traduction fréquente en propositions techniques de la recherche pour intensifier les systèmes mixtes agriculture-élevage ont été peu ou n’ont pas été intégrées dans les systèmes de production (11, 13, 14, 18, 21, 23). Ce constat d’échec a amené la recherche à s’interroger sur ses démarches de conception et d’évaluation de ses propositions et à impliquer davantage les acteurs de terrain dans la formulation des problèmes et l’élaboration des solutions dans le cadre de recherches participatives (5, 8, 10, 12, 15, 16). L’analyse des facteurs d’adoption des inventions constitue un premier champ au sein des méthodes d’évaluation existantes. L’objectif est d’identifier les facteurs économiques, institutionnels, structurels ou sociotechniques qui favorisent le passage de l’invention à l’innovation (4, 20). Des outils de modélisation peuvent aussi être utilisés pour analyser le profil des populations susceptibles d’adopter telle ou telle technologie (7, 24). Les méthodes de diagnostic des impacts de la recherche constituent un deuxième champ d’évaluation. Il s’agit d’analyser les effets, prévus ou non, des propositions de la recherche quand elles sont expérimentées sur le terrain ou adoptées (19). La modélisation peut là encore s’avérer un outil puissant pour explorer les impacts potentiels des propositions de la recherche avant leur mise en oeuvre effective au sein des systèmes de production (6, 9, 22). L’objectif de ce numéro thématique est de passer en revue différents travaux sur l’évaluation des propositions de la recherche, récemment réalisés en zone agropastorale d’Afrique de l’Ouest, afin de définir comment concevoir et évaluer des innovations dans cette région. Les contributions se basent sur différentes études menées non seulement dans le domaine de la production et de la santé animales mais aussi dans celui des productions végétales intimement liées à l’élevage dans les systèmes mixtes étudiés. Elles abordent également la gestion socio-économique des exploitations et, en particulier, intègrent les projets des producteurs. Cette diversité de terrains et d’approches permet d’enrichir la réflexion sur les méthodes d’évaluation des innovations dans les systèmes d’élevage et dans les systèmes agro-sylvo-pastoraux de cette région. Les trois premiers articles s’intéressent aux facteurs d’adoption des produits de la recherche. Bouyer et coll. analysent les facteurs ayant joué sur l’adoption d’une nouvelle méthode de lutte sanitaire acaricide en milieu paysan au Burkina Faso. Ngondjeb et coll. étudient les facteurs d’adoption de techniques de lutte contre l’érosion hydrique des sols en zone cotonnière du Cameroun. Dans des contextes de changements socio-économiques induisant des stratégies adaptatives de producteurs camerounais, Pedelahore et coll. s’interrogent sur la place de processus d’intensification promus par la recherche. Ces méthodes fournissent des pistes pour mieux caractériser la diversité des besoins et des contraintes des populations cibles. Les autres travaux concernent surtout les méthodes d’évaluation des impacts de la recherche. Ces évaluations sont prospectives pour deux articles : les travaux de Dabire et coll. explorent les impacts potentiels de la prévision saisonnière des pluies sur les performances économiques des exploitations familiales burkinabés ; ceux de Deffo et coll. évaluent les effets de différents systèmes de culture sur la durabilité des exploitations. L’article de Sempore et coll. combine évaluation prospective et évaluation ex post, respectivement avant et après l’expérimentation d’ateliers d’embouche chez des agroéleveurs. Trois articles analysent a posteriori les impacts de propositions expérimentées ou adoptées par les producteurs : Blanchard et coll. mesurent l’impact de l’utilisation raisonnée de la fumure organique au champ sur les rendements et les revenus de producteurs burkinabés ; Fokou et coll. explorent les liens entre, d’une part, les innovations technologiques et organisationnelles et, d’autre part, les relations de pouvoir dans des systèmes de production laitiers du Mali. Enfin, en s’inspirant d’une méthode expérimentée à la Réunion (France), Vayssières et coll. cherchent à mieux prendre en compte les consommations énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre dans les exploitations d’élevage d’Afrique de l’Ouest dans la conception de systèmes agropastoraux plus respectueux de l’environnement. L’objectif global de ces travaux est de consolider les méthodes d’évaluation des impacts de la recherche pour sélectionner les propositions qui contribuent le mieux au développement durable des systèmes agro-sylvo-pastoraux d’Afrique de l’Ouest.

Dix années après la publication du rapport de la FAO « Livestock’s long shadow », qui fait toujours référence dans les débats sur les impacts de l’élevage et la part des produits animaux dans notre alimentation, quels sont les nouveaux résultats de recherche qui affinent ce panorama mondial ? Pour répondre à cette question, les ministères français en charge de l’Environnement et de l’Agriculture ainsi que l’ADEME ont sollicité l’INRA pour synthétiser les connaissances scientifiques disponibles sur les rôles, impacts et services issus des élevages en Europe. L’exercice, qui a pris la forme d’une Expertise scientifique collective (ESCo), s’est donc intéressé aux différentes fonctions et conséquences de la production et de la consommation de produits animaux sur l’environnement et le climat, l’utilisation des ressources, les marchés, le travail et l’emploi, et les enjeux sociaux et culturels. L’expertise s’est centrée sur les services et impacts des principaux animaux d’élevage « terrestres », bovins laitiers ou allaitants, petits ruminants, porcs et volailles, et de leurs filières à l’échelle européenne. Le terme « services » renvoie à la fourniture d’un avantage marchand ou non marchand issu des activités d’élevage et/ou de l’usage de produits d’origine animale, soit une acceptation plus large que celle des services écosystémiques fournis par les agroécosystèmes. Nous utilisons l’expression « services et impacts » car les deux termes sont spontanément complémentaires, les services étant en général connotés de manière positive tandis que les impacts le sont négativement. Associer ces deux termes conduit à considérer les différents effets de l’élevage conjointement, et à souligner les complémentarités et antagonismes qui résultent des interactions entre les processus écologiques, biotechniques et économiques mis en jeu. La notion de « bouquets de services » constitue aujourd’hui un front de science dynamique dont nous avons cherché à extraire ce qui est spécifique à l’élevage. L’analyse a mis l’accent sur la variabilité des bouquets de services fournis par l’élevage selon les territoires. Une expertise scientifique consiste en un état des lieux critique des connaissances disponibles à partir d’une analyse exhaustive de la littérature scientifique. L’objectif est de dégager les acquis sur lesquels peut s’appuyer la décision publique, et de pointer les controverses, incertitudes ou lacunes du savoir scientifique. Placée sous la responsabilité scientifique de Bertrand Dumont, zootechnicien et écologue (INRA), et de Pierre Dupraz, économiste (INRA) celle-ci a réuni, pendant deux ans, vingt-six experts1 issus de différentes disciplines et institutions, et travaillant dans différents contextes afin que la diversité des résultats et des arguments scientifiques soit prise en compte. Le collectif d’experts a bénéficié de l’encadrement méthodologique de la Délégation à l’expertise, à la prospective et aux études (Depe) qui a assuré la coordination du projet, l’appui documentaire (avec la contribution des départements Phase et SAE2) et l’analyse cartographique. Le travail a abouti à la rédaction d’un rapport principal de plus de mille pages présenté publiquement en novembre 2016, d’une synthèse de 126 pages et d’un résumé en français et en anglais de huit pages. Le tout est disponible sur le site de l’INRA : http://institut.inra.fr/Missions/Eclairer-les-decisions/Expertises/Toutes-les-actualites/Roles-impacts-et-services-issus-des-elevages-europeens. Ce numéro spécial s’appuie principalement sur les éléments développés dans les chapitres 2, 6 et 7 du rapport. Le regard critique des relecteurs et le travail de réécriture des auteurs y apportent une réelle plus-value. Le premier article, coordonné par Michel Duru, présente le cadre conceptuel que nous avons proposé à partir de la littérature sur les systèmes socio-écologiques, afin de représenter de manière structurée la diversité des services et impacts rendus par les systèmes d’élevage (et de polyculture-élevage) dans les territoires. Le deuxième article coordonné par Jonathan Hercule et Vincent Chatellier établit une typologie des territoires d’élevage européens qui repose sur deux critères simples et disponibles dans les bases de données : la part des prairies permanentes dans la Surface Agricole Utile (SAU) et la densité animale par hectare de SAU. En croisant ces deux variables, nous distinguons six types de territoires que nous avons cartographiés à l’échelle européenne. Dans les cinq articles qui suivent, nous décrivons les bouquets de services rendus par l’élevage dans les territoires où il est bien représenté, le sixième type correspondant aux zones de grandes cultures. Nous analysons la variabilité qui existe autour du bouquet de services propre à chaque type, et la dynamique d’évolution de l’élevage selon les territoires. Nous traitons ainsi des territoires à haute densité animale qui concentrent 29% du cheptel européen sur seulement 10% du territoire (Dourmad et al), des territoires herbagers à haute (Delaby et al), moyenne (Vollet et al) ou faible densité animale (Lemauviel-Lavenant et Sabatier), et des territoires de polyculture-élevage (Ryschawy et al). Les deux articles qui suivent s’attachent à des configurations qui ne sont pas représentées sur la carte européenne, mais sont potentiellement présentes dans chaque catégorie de notre typologie. Nous analysons comment certaines filières s’adaptent à des attentes sociétales accrues en matière d’alimentation (produits de qualité, circuits courts) et de qualité de la vie. Marc Benoit et Bertrand Méda abordent cette question à partir d’une analyse croisée des systèmes ovins en Agriculture Biologique et poulets Label Rouge, Claire Delfosse et al en synthétisant la littérature encore fragmentaire sur l’élevage urbain et périurbain. L’article conclusif, coordonné par Bertrand Dumont, porte au débat les enseignements tirés des cartographies de services, et des modélisations et scénarios prospectifs globaux. Il propose différentes pistes pour mieux valoriser la diversité des services fournis par l’élevage. Les différents articles de ce numéro illustrent ainsi le large panorama des services et impacts de l’élevage européen. Nous espérons qu’ils donnent à voir non seulement le rôle de l’élevage vis-à-vis de la production de denrées alimentaires, de l’emploi, des dynamiques territoriales et de la construction des paysages, mais aussi comment l’élevage pourrait mieux répondre aux attentes légitimes de nos concitoyens en matière de préservation de l’environnement, de bien-être animal et de traçabilité des circuits alimentaires. Notre ambition est d’aider à sortir d’un débat qui ne considère trop souvent qu’une partie de ces effets. L’intérêt pédagogique de la grange et de la typologie des territoires d’élevage européens a déjà été largement souligné. Gageons qu’il confère à ce numéro spécial un intérêt particulier pour l’enseignement agronomique et le développement agricole. Bertrand Dumont (Inra Phase), Pierre Dupraz (Inra SAE2), Julie Ryschawy (Inra SAD, INPT) et Catherine Donnars (Inra Depe) -------1 Composition du collectif d’experts : B Dumont et P Dupraz (coord.), J. Aubin (INRA), M. Benoit (INRA), Z. Bouamra-Mechemache (INRA), V. Chatellier (INRA), L. Delaby (INRA), C. Delfosse (Univ. Lyon II), J.-Y. Dourmad (INRA), M. Duru (INRA), M. Friant-Perrot (CNRS, Univ. Nantes), C. Gaigné (INRA), J.-L. Guichet (Univ. Beauvais), P. Havlik (IIASA, Autriche), N. Hostiou (INRA), O. Huguenin-Elie (Agroscope, Suisse), K. Klumpp (INRA), A. Langlais (CNRS, Univ. Rennes), S. Lemauviel-Lavenant (Univ. Caen), O. Lepiller (CNRS, Univ. Toulouse), B. Méda (INRA), J. Ryschawy (INRA, INPT), R. Sabatier (INRA), I. Veissier (INRA), E. Verrier (Agroparistech), D. Vollet (Irstea).

Une expertise scientifique collective conduite par l’Inra (INRA 2012) pointe l’importance des flux d’azote liés aux activités d’élevage et identifie des leviers pour limiter la pression sur l’environnement. Depuis une vingtaine d’années, les pollutions azotées font l’objet de diverses législations et plans d’action dans le cadre des politiques relatives à la qualité des eaux, de l’air et des écosystèmes. La transposition de la directive «Nitrates» (12 décembre 1991) fait actuellement l’objet d’un contentieux avec la commission européenne. C’est dans ce contexte que les ministères français en charge de l’Agriculture et de l’Ecologie ont sollicité l’Inra pour dresser un bilan de l’état des connaissances scientifiques sur les flux d’azote en élevage et leur devenir. L’objectif était de mettre à disposition des décideurs et des acteurs publics et privés les connaissances scientifiques actualisées et d’identifier des options permettant de réduire les pressions de l’azote sur l’environnement. 1/LA MÉTHODE D’EXPERTISE SCIENTIFIQUE COLLECTIVELe travail d’expertise a été porté par un collectif de 22 experts. Deux tiers d’entre eux appartiennent à l’Inra, un tiers à d’autres organismes de recherche (Irstea, CNRS, universités) dont deux experts des Pays-Bas (WUR) et un du Canada (Agriculture et Agroalimentaire Canada). Les sciences sociales ont fourni un quart de l’effectif d’experts, la zootechnie et l’approche systémique des systèmes d’élevage 40% et le complément regroupe des spécialistes des cycles biogéochimiques et de l’agronomie. La méthode a consisté à dresser un état des lieux critique des connaissances scientifiques publiées. Quelque 1360 références bibliographiques (2900 auteurs) ont été sélectionnées parmi les articles les plus récents (80% des sources sont postérieures à 1998) et relatifs ou transposables au cadre géographique français. L’analyse a privilégié l’échelle de l’exploitation agricole car c’est l’unité de référence des politiques agricoles et environnementales et des actions agronomiques. Cependant les informations scientifiques portent souvent sur un niveau infra : l’animal, l’atelier d’élevage, la parcelle, le bâtiment, la zone de stockage, etc., ou sur un niveau supra : le bassin versant, le paysage, les statistiques et modélisations nationales et internationales. Ces différents niveaux d’information ont permis d’approcher les variations entre productions et celles liées aux pratiques agricoles. 2 / L’EXPERTISE A MIS EN AVANT LE RÔLE MAJEUR DE L’ÉLEVAGE DANS LES FLUX D’AZOTE ET LES IMPACTS POTENTIELS 2.1 / Les flux d’azote en élevage et les fuites vers l’environnement sont élevésL’élevage utilise plus des trois quarts des quantités d’azote entrant dans les systèmes agricoles. Mais l’efficience, c’est-à-dire le rapport entre les sorties valorisées et les entrées d’azote, calculée au niveau de l’animal est globalement faible : souvent beaucoup moins de la moitié de l’azote ingéré se retrouve sous forme de protéines consommables, lait, œufs et viande. A l’échelle de l’exploitation d’élevage, une part de l’azote excrété dans les déjections est recyclée avec les effluents mais l’efficience reste néanmoins généralement inférieure à 50%. Le reste de l’azote se disperse dans l’environnement. L’élevage contribue ainsi pour environ la moitié aux pertes nationales de nitrates vers les eaux, et pour plus des trois quarts aux émissions nationales atmosphériques azotées, notamment sous forme d’ammoniac (et jusqu’à 90% si on tient compte du fait qu’une grande partie des engrais industriels est employée sur les cultures utilisées pour produire des aliments du bétail). L’azote se trouve de ce fait à la croisée de préoccupations croissantes en termes de compétitivité des filières animales et d’impacts sur l’environnement et sur la santé humaine. Ces impacts ont été récemment décrits dans une expertise européenne (European Nitrogen Assessment 2011). Ils interviennent au niveau de l’écosystème environnant (dépôts de NH3), de la région (NH3, NO3 -) et plus globalement dans le changement climatique (émissions de N2O). 2.2 / La question de l’azote ne se réduit pas à celles du nitrate, les émissions de NH3 constituent un enjeu fort Alors qu’en France, la question du nitrate a longtemps focalisé les débats, dans certains pays d’Europe du Nord, l’ammoniacest aussi de longue date au centre des préoccupations. D’abord étudié pour son rôle dans l’acidification et l’eutrophisation des milieux, l’ammoniac est aujourd’hui examiné dans le cadre de la pollution de l’air par les particules. Au niveau national, le premier contributeur d’émissions d’ammoniac est l’élevage bovin. 2.3 / Risques et impacts dépendent aussi de la sensibilité des territoires et de leur capacité d’épurationLes teneurs en nitrate des eaux ne dépendent pas seulement du niveau de surplus des bilans azotés mais aussi du climat, des types de sol, de la topographie et des modes d’occupation des sols : densité animale, part des terres agricoles dans les utilisations totales des surfaces, importance des prairies permanentes, etc. La présence majoritaire de prairies au sein des territoires réduit les risques de fuites de nitrate et d’émissions d’ammoniac. 3/LES FLUX D’AZOTE SONT AUSSI DÉTERMINÉS PAR DES CONSIDÉRATIONS ÉCONOMIQUES ET JURIDIQUES3.1 / La concentration spatiale des élevages a un rôle déterminant dans les impacts des pollutions azotéesLes plus fortes pressions azotées se situent dans les territoires de l’Ouest qui combinent productions de ruminants et de monogastriques. Les quantités d’azote contenues dans les effluents y dépassent parfois largement les capacités d’absorption des surfaces agricoles. Les territoires d’élevage plus extensifs connaissent des pressions azotées faibles. Cette hétérogénéité s’explique par la concentration géographique des filières animales, résultant principalement de facteurs économiques dont les moteurs relèvent des économies d’échelle et des économies d’agglomération qui sont liées à l’intensification et à la spécialisation des élevages ainsi qu’à leur concentration territoriale. La littérature scientifique pointe la difficulté de sortir d’une telle trajectoire, notamment parce que le fonctionnement technique et économique des acteurs des filières (producteurs d’intrants, éleveurs, transformateurs) est étroitement dépendant. 3.2 / L’encadrement juridique n’a pas permis d’atteindre les objectifs environnementaux La réglementation française a abouti à une multiplicité de zonages auxquels sont dédiés des normes, obligations ou programmes d’action volontaire. L’architecture d’ensemble est confuse et ses résultats critiqués de longue date. Parmi les difficultés rencontrées, la littérature pointe i) le caractère diffus des pollutions, qui, à la différence d’autres pays, n’a pas incité en France àune responsabilisation individuelle des éleveurs, ii) l’intégration de préoccupations économiques et sociales dans les politiques environnementales, iii) le suivi des objectifs environnementaux confié aux acteurs du développement agricole et les échelles administratives peu pertinentes vis-à-vis du réseau hydrographique. Enfin, la multiplicité des formes de pollution azotée pose la question de la cohérence d’ensemble des politiques, notamment entre les critères de la directive «Nitrates» et ceux la Convention de Genève sur la pollution atmosphérique (1979). 4/DE NOMBREUSES PISTES DE PROGRÈS EXISTENT QUI ENGAGENT PLUS OU MOINS EXPLOITANTS AGRICO- LES, TERRITOIRES ET FILIÈRES D’ÉLEVAGE4.1 / Améliorer les pratiques à l’échelle de l’exploitationLa littérature fournit de nombreuses pistes d’actions pour limiter les pertes d’azote dans l’exploitation (figure 1). Il est encore possible d’optimiser la nutrition azotée des animaux, cependant les gains escomptés sont modestes en regard des enjeux. La maîtrise de la chaîne de gestion des effluents ouvre plus de marges de manœuvre pour préserver l’azote organique et réduire les achats d’engrais minéraux. En effet, selon les modalités de gestion des effluents, les fuites vers l’environnement varient de 30 à 75% de l’azote rejeté par les animaux. Des innovations sont déjà disponibles pour le stockage et l’épandage, même si les incertitudes sur les facteurs de variation des émissions sont encore grandes. Il est enfin démontré que développer les prairies à base de légumineuses, les cultures intermédiaires pièges à nitrate (Cipan) et ajuster les rotations réduit les risques de lixiviation du nitrate. A l’échelle des systèmes, les modes de production à bas intrants (moins de fertilisants et d’aliments riches en protéines) améliorent l’efficience de l’azote et limitent donc les pertes vers l’environnement. Les indicateurs de type bilan d’azote à l’échelle de l’exploitation et de ses sous-systèmes (troupeau, gestion des effluents, sols et cultures) sont des outils adaptés pour identifier les sources d’inefficacité et rechercher les voies d’amélioration les mieux adaptées localement. De nombreux autres indicateurs approchent les niveaux d’émissions, de pollution ou les impacts, mais ne sont pas toujours d’usage facile. pour le document complet voir le pdf https://www6.inrae.fr/productions-animales/content/download/6365/88149/version/1/file/nouvelles+de+la+recherche.pdf

Le lait n’est pas tout à fait un aliment comme les autres puisqu’il est aussi produit par l’Homme. Cet aliment est indispensable à l’alimentation de l’enfant, car sa richesse nutritionnelle combinée à sa forme liquide en font une ration « tout en un » du jeune pendant ses premières semaines de vie. L’homme a très tôt domestiqué d’autres mammifères pour produire cet aliment nécessaire pour le jeune et l’a aussi intégré dans l’alimentation de l’adulte sous forme native ou après transformation. De fait, le lait est un des rares produits animaux avec l’oeuf qui est produit régulièrement et qu’il est possible d’obtenir sans tuer l’animal. Sa production fait pleinement partie de la fonction de reproduction et son prélèvement doit être géré pour ne pas handicaper le développement du jeune animal qui est également un élément d’avenir dans l’élevage. Les vaches laitières ont longtemps bénéficié de noms très personnalisés, voire de prénoms, jusqu’à ce que la traçabilité ne vienne proposer des identifiants plus proches du matricule de la sécurité sociale que des petits noms affectueux utilisés jusqu’alors. La traite est un moment particulier où l’éleveur se substitue au jeune pour prélever le lait plusieurs fois par jour. Tout ceci fait traditionnellement de l’élevage laitier un élevage qui associe étroitement l’homme et l’animal. Au commencement de la domestication et pendant longtemps, le principal défaut du lait a résidé dans sa faible aptitude à la conservation, nécessitant une consommation plutôt locale, le temps entre production et consommation devant rester le plus court possible. De fait, le développement de sa consommation dans les villes est récent et ne s’est pas fait sans quelques soucis (Fanica 2008). Bien entendu, les évolutions de l’industrie laitière et des transports ont permis de franchir ce double cap de la conservation et des distances, faisant en quelques décennies d’un produit local du peuple d’un terroir, riche d’identité, d’histoire et de culture (Faye et al 2010), un produit générique du commerce mondial qui s’échange entre continents suivant les règles de l’organisation mondiale du commerce et dont la demande augmente régulièrement. Ce passage du local au mondial ne s’effectue pas sans des changements radicaux des modes de production et de l’organisation des filières, avec des conséquences parfois importantes sur les territoires. La production de lait en France, pays traditionnel d’élevage bovin laitier, illustre parfaitement cette évolution et se trouve aujourd’hui à une période charnière. Riche d’une grande diversité de terroirs et de produits, la production française présente un profil original dont on ne sait pas aujourd’hui si c’est une force ou une faiblesse dans cette évolution. Depuis 1984, le système des quotas laitiers liés à la terre et non commercialisables en France a ralenti, comparativement aux pays voisins, l’évolution vers une spécialisation et une intensification des systèmes de production laitiers, mais il disparaîtra en 2015. Le contexte économique des prix des matières premières et du prix du lait devient beaucoup plus instable que par le passé. Le métier d’éleveur laitier, avec sa complexité, sa charge de travail importante, ses astreintes et la diminution de sa rémunération, devient moins attractif. La nécessaire prise en compte de l’impact de l’élevage sur l’environnement et plus globalement de la durabilité, constitue un nouveau défi qui est souvent vécu comme une contrainte supplémentaire. Cependant, les connaissances scientifiques et technologiques ont beaucoup progressé et offrent de nouveaux outils à l’élevage laitier pour construire une trajectoire originale dans cette évolution. Ce numéro spécial d’INRA Productions Animales se propose donc en quelques articles de faire un état des lieux des connaissances concernant la production laitière, ainsi que des nouveaux défis et des nouveaux outils qui s’offrent à la filière pour construire son avenir. Ce panorama n’est volontairement pas exhaustif et traitera prioritairement des vaches laitières avec cependant, lorsqu’il est apparu nécessaire, quelques exemples tirés de travaux réalisés chez les caprins. De même, il ne s’agit pas ici d’aborder la transformation du lait et les évolutions des nombreux produits transformés. Mais nous avons cherché à présenter un point sur un certain nombre de sujets en mettant en avant les avancées récentes et les défis scientifiques, techniques, économiques et organisationnels qui concernent la production laitière, en quatre grandes parties. La première plantera tout d’abord le décor du secteur laitier français. La deuxième présentera les nouvelles avancées des travaux sur la femelle laitière, la lactation et le lait. La troisième analysera les différents leviers que constituent la sélection génétique, la gestion de la santé, l’alimentation et la traite, pour mieux maîtriser la production de lait en élevage. Enfin, la dernière partie abordera des questions plus spécifiques concernant les systèmes d’élevage et leur futur. Le premier article de V. Chatellier et al fournit une analyse à la fois du bilan et des perspectives du secteur laitier français. Après une analyse du marché des produits laitiers au travers de la demande et de l’offre et des grandes stratégies des acteurs de la filière, cet article présente les spécificités françaises des exploitations laitières liées en particulier à la diversité des systèmes de production et des territoires. Cette double diversité se traduit également dans les écarts de productivité et des résultats économiques des exploitations dont la main-d’oeuvre reste majoritairement familiale, avec la question de son renouvellement qui se pose différemment selon les territoires. Enfin, à l’aune des changements importants de contexte qui se préparent avec la fin des quotas et les nouvelles relations qui se mettent en place entre producteurs et transformateurs, les auteurs étudient les différents scénarios qui en découlent et qui conduiront à l’écriture du futur du secteur laitier français dans les territoires et le marché mondial. La série d’articles sur l’animal et le lait débute par une approche systémique de l’animal laitier. La vache laitière est d’abord perçue au travers de sa fonction de production, et les modèles de prévision de la lactation se sont longtemps focalisés sur cette seule fonction. La notion d’animaux plus robustes et d’élevages plus durables (cf. Dossier « Robustesse... », Sauvant et Perez 2010) amène à revisiter cet angle d’approche pour l’élargir à ensemble des fonctions physiologiques en prenant mieux en compte les interactions entre les génotypes animaux et leurs environnements. La modélisation aborde cette complexité de deux façons contrastées, l’une plutôt ascendante en partant des mécanismes élémentaires et en les agrégeant, l’autre plutôt descendante, en partant de grandes propriétés émergeantes des principales fonctions et de leurs interactions, voire de leur compétition dans l’accès aux ressources nutritionnelles. La revue de Friggens et al aborde ainsi la question de la dynamique de partition des nutriments entre fonction physiologiques chez les vaches laitières en fonction du génotype en présentant plusieurs approches de modélisation. Cette revue s’attache à montrer l’intérêt de partir des propriétés émergeantes pour arriver à modéliser les réponses complexes (production, reproduction, composition du lait, état corporel…) d’une vache soumise à différentes conduites d’élevage au cours de sa carrière. Les outils de demain qui permettront d’optimiser la conduited’élevage face aux aléas économiques et climatiques dépendront de l’avancée de ces modèles et des connaissances scientifiques qui les sous-tendent. La fonction de lactation est la conséquence de nombreux mécanismes à l’échelle de l’animal, tout particulièrement au niveau de la glande mammaire. Le développement et le fonctionnement de cet organe caractérisé par sa cyclicité ont fait l’objet de nombreux travaux à l’Inra et dans de nombreuses équipes de recherches internationales. Il ne s’agissait pas ici de relater l’ensemble de ces travaux mais de consacrer un article aux dernières connaissances acquises sur les mécanismes de biosynthèse et de sécrétion des constituants du lait. L’article de Leroux et al présente les travaux sur la régulation de l’expression génique dans la glande mammaire avec un intérêt particulier pour les données acquises avec les nouveaux outils d’études globales de génomique expressionnelle. Ceux-ci apportent de nouvelles connaissances sur les effets des facteurs génétiques sur la biosynthèse et la sécrétion du lait, sur leur régulation nutritionnelle et sur l’interaction de ces facteurs. Ce dernier point constitue un champ d’investigation supplémentaire pour décrypter les secrets du fonctionnement mammaire avec notamment l’intervention de nouveaux acteurs que sont les petits ARN non codants (ou microARN) qui vient encore accroître la complexité du fonctionnement mammaire dans son rôle prépondérant lors de la lactation. Après avoir fait cet état des lieux des connaissances sur la biosynthèse et la sécrétion des constituants du lait au niveau de la glande mammaire, l’article de Léonil et al présente la complexité des fractions protéique et lipidique du lait et de leur assemblage en structures supramoléculaires. Ces structures finales sont sous la dépendance de la nature et de la variabilité des constituants, ellesmêmes dues aux polymorphismes des gènes responsables de leur synthèse. Ainsi, les auteurs font un état des lieux des connaissances sur la structure et le polymorphisme des gènes spécifiant les protéines coagulables du lait que sont les caséines pour arriver à l’organisation de ces dernières en micelles. Le rôle nutritionnel de ces protéines majeures du lait et leur fonction biologique sont revisitées à la lumière des connaissances croissantes sur les peptides bioactifs qu’elles contiennent. La fraction lipidique n’est pas en reste avec la présentation de sa complexité et de son organisation sous forme de globule gras ainsi que de son impact nutritionnel sur le consommateur. Enfin, la découverte récente, dans le lait, de petites particules (ou exosomes) véhiculant des protéines et des ARN ouvre de nouvelle voies d’investigation de l’impact du lait sur la santé du consommateur. La série d’articles consacrée aux leviers d’action dont disposent les éleveurs pour moduler la production laitière ainsi que la composition du lait débute par l’article de Brochard et al, qui retrace l’impact de la sélection génétique pour arriver aux apports de la sélection génomique des races bovines laitières. Un bref historique de la sélection génétique présente les progrès réalisés sur les caractères de production laitière mais aussi sur des caractères de robustesse (fertilité, mammites…) et permet ainsi de dresser le décor génétique des élevages français. L’avènement des outils de génomique grâce au séquençage du génome bovin a conduit à renouveler les perspectives de sélection des bovins laitiers (cf. Numéro spécial, «amélioration génétique" Mulsant et al 2011). La présentation brève de ces outils permet de mieux appréhender les retombées attendues. Les opportunités offertes par la sélection génomique sur les caractères laitiers sensu stricto se complètent et permettent également de proposer une sélection sur de nouveaux caractères. En effet, la prise en compte progressive d’autres caractères oriente la sélection vers une complexité accrue notamment grâce à l’établissement de nouvelles mesures phénotypiques. L’évolution vers une meilleure robustesse, une efficacité alimentaire optimisée mais aussi une empreinte environnementale réduite, sera d’autant plus envisageable que la sélection pourra s’appuyer sur des capacités de phénotypage de plus en plus fin et à grande échelle. Un autre facteur prépondérant dans l’élevage laitier concerne la gestion de la santé animale qui affecte, notamment, la durabilité des élevages sous l’angle socio-économique. Cette gestion complexe doit prendre en compte de nombreux paramètres tel que le nombre des traitements nécessaires, le temps passé, les pertes économiques directes à court et long terme, etc. Les infections ne touchent pas toutes directement la glande mammaire, mais en affectant l’animal, elles impactent la lactation, l’efficacité de production du troupeau et donc l’élevage. L’article de Seegers et al passe en revue sept maladies majeures classées en trois groupes affectant les bovins laitiers. Il présente les connaissances récentes acquises sur ces maladies et les perspectives qu’elles ouvrent pour mieux les maîtriser. Ces maladies ont bien souvent un impact économique fort sur les élevages et/ou sont transmissibles à l’Homme constituant ainsi des questionnements de recherche forts et pour lesquels les moyens d’actions sont aussi multiples que variés. De plus, les attentes sociétales visent à diminuer, autant que faire se peut, les intrants médicamenteux. L’alimentation est un levier de maîtrise de la production et de la composition du lait qui présente l’avantage d’avoir des effets rapides et réversibles. Bien que ce levier puisse également moduler la composition protéique du lait, l’impact prépondérant de l’alimentation sur la composition en acides gras du lait, dans le but de fournir aux consommateurs une qualité nutritionnelle du lait la plus favorable possible, a été mis en exergue par de nombreuses études. La détermination de la composition en acides gras des laits est de plus en plus précise, notamment du fait des nouvelles techniques qui permettent une meilleure caractérisation de ces profils. Outre l’impact de l’alimentation, les effets des apports nutritionnels chez le ruminant sur les teneurs en composés vitaminiques du lait sont également à prendre en compte dans la perspective de l’utilisation du lait comme source complémentaire naturelle de vitamines chez les sujets présentant une efficacité d’absorption réduite (tel que les jeunes ou à l’inverse les personnes âgées). L’article de Ferlay et al recense les principaux facteurs alimentaires (nature de la ration de base, supplémentation oléagineuse, différents types de suppléments lipidiques et leurs interactions) influençant la composition en acides gras et en vitamines du lait de vache. Enfin, la traite constitue un outil supplémentaire de pilotage des troupeaux en termes de production laitière mais aussi de qualité sanitaire, technologique et nutritionnelle du lait. De plus, une meilleure connaissance des effets des différentes pratiques de traite est cruciale dans le contexte actuel de gestion du travail dans les exploitations laitières (cf. Numéro spécial, « Travail en élevage », Hostiou et al 2012). Les moyens mis en oeuvre se situent à différents niveaux allant de la fréquence de traite aux systèmes de stockage des laits en passant par les réglages possibles ou les types de machines à traire. L’article de Guinard-Flament et al fait le point des connaissances actuelles sur les effets et les conséquences de modifications de la conduite des animaux à la traite. Il présente les effets de la fréquence de traite sur le niveau de production laitière et sur la composition du lait. Le contexte de la traite, avec les effets mécaniques de la machine à traire et celui du système de stockage, est également présenté dans ses multiples facettes pour souligner leur rôle prépondérant sur la qualité microbienne des laits. La conduite des vaches à la traite est également un moyen de gestion de la carrière d’une vache laitière à travers le pilotage de certaines phases du cycle de production (effets sur la reproduction et sur la durée de la lactation et leurs conséquences sur la santé de l’animal...). La dimension des systèmes d’élevage est dominée ces dernières années par la question environnementale, notamment depuis la parution du rapport de la FAO « Livestock’s long shadow » (Steinfeld et al 2006). L’élevage laitier, très consommateur de ressources de qualité, est concerné au premier rang par ce défi environnemental. Mais ces enjeux, peu perceptibles à l’échelle de l’élevage pourtant à l’origine de ces risques, sont difficiles à intégrer dans les objectifs des systèmes de production. L’article de Dollé et al sur les impacts environnementaux des systèmes bovins laitiers français apporte de nombreux éléments quantifiés sur les émissions des éléments à risque pour l’environnement par les élevages laitiers. Ces risques concernent bien entendu la qualité de l’eau, notamment via les excrétions d’azote et de phosphore, ce qui est connu depuis longtemps avec leurs impacts sur l’eutrophisation des cours d’eau et des côtes. Les risques liés à la qualité de l’air ont été pris en compte beaucoup plus récemment et concernent principalement les émissions d’ammoniac pouvant affecter la santé humaine et des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique (cf. Dossier, « Gaz à effet de serre en élevage bovin : le méthane », Doreau et al 2011). Ensuite, l’article aborde la question de la biodiversité, auxiliaire de l’agriculture et des paysages, où l’élevage joue un rôle central au sein des territoires agricoles. L’article aborde pour finir la question de la quantification de ces impacts afin d’améliorer objectivement les performances environnementales des élevages et montre que performances environnementales et économiques en élevage laitier ne sont pas antinomiques. En guise de conclusion de ce numéro, J.L. Peyraud et K. Duhem se sont prêtés à un exercice d’analyse prospective des élevages laitiers et du lait de demain en reprenant certains des constats de l’article introductif, notamment sur la diversité des systèmes et des territoires, la restructuration rapide de la filière et la reconstruction du métier d’éleveur. La filière devra demain affronter la tension entre l’amélioration de la compétitivité et celle de la durabilité de l’élevage en tirant profit des innovations. La meilleure prise en compte des qualités nutritionnelles des produits et de l’évolution des demandes tout en améliorant l’intégration de l’élevage au sein des territoires constitue un double défi pour résoudre cette tension. L’analyse des auteurs prône cependant un maintien de la diversité et la complémentarité des systèmes dans une diversité de territoires pour mieux répondre aux enjeux de la société et des éleveurs. Ce numéro spécial montre combien la filière laitière est aujourd’hui plus que jamais à la croisée des chemins avec des défis économiques et sociétaux difficiles à relever dans un climat de plus en plus incertain. Entre diversité d'une part, et spécialisation et standardisation d'autre part, le chemin de la filière française reste complexe à définir. Les nombreuses évolutions des connaissances scientifiques permettent de disposer à court ou moyen terme de nouveaux outils pour relever ces défis. La sélection génomique pour disposer des animaux les plus adaptés à leur système, les modèles de prévision pour anticiper les aléas et leurs conséquences, les outils d’évaluation environnementale pour maîtriser les risques, les outils de monitoring et d’information des troupeaux d’élevage pour améliorer les conditions de travail et l’efficience des troupeaux, les possibilités de piloter la qualité des produits par les conduites d’élevage et en particulier l’alimentation, une meilleure connaissance des mécanismes de régulation de la lactation, la découverte de la richesse des constituants du lait et de leurs propriétés nutritionnelles et fonctionnelles sont autant d’atouts pour la filière pour affronter ces défis. A travers les articles de ce numéro, nous avons voulu illustrer quelques un de ces défis et des perspectives offertes par la recherche. L’enjeu sera de les mobiliser à bon escient dans le cadre de stratégies cohérentes. Cela nécessitera la collaboration de tous les acteurs de la recherche, de la formation, du développement et de la filière. A leur niveau, les articles de ce numéro, par les nombreuses signatures communes entre chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs de recherche-développement, témoignent de la vitalité des unités mixtes de recherche et des unités mixtes thématiques impliquées dans l’élevage laitier. De même, bon nombre de travaux relatés dans les articles de ce numéro sont le fruit de programmes de recherche co-financés et menés en collaboration étroite entre la recherche, les instituts technique et la filière. Nous y voyons un fort signe positif pour l'avenir de l'élevage laitier en France Cet avant-propos ne saurait s’achever sans remercier René Baumont et le comité de rédaction d’Inra Productions Animales pour l’initiative judicieuse de ce numéro spécial, mais aussi pour nous avoir aidés à mener à bien ce projet comprenant de nombreux auteurs, qui ont bien voulu se prêter à l’exercice difficile de la rédaction d’un article de synthèse qui conjugue la rigueur de l’information scientifique avec l’exigence de la rendre accessible à un large public. Ce numéro doit beaucoup aussi aux relectures constructives de nombreux collègues que nous remercions ici anonymement. Enfin, cet ouvrage doit aussi sa qualité à un travail remarquable d’édition technique assuré par Pascale Béraudque nous associons à ces remerciements. Nous avons eu la primeur de ces articles et nous espérons que vous partagerez l’intérêt que nous avons eu à leur lecture à la fois instructive, enrichissante et propice à nourrir notre réflexion pour le futur de la recherche-développement dans le domaine de l’élevage bovin laitier.Philippe FAVERDIN, Christine LEROUX RéférencesDoreau M., Baumont R., Perez J.M., (Eds) 2011. Dossier, Gaz à effet de serre en élevage bovin : le méthane. INRA Prod. Anim., 24, 411-474. Fanica P.O., 2008. Le lait, la vache et le citadin. Du XVIIe au XXe siècle. Editions Quae, Paris, France,520p. Faye B., Bonnet P., Corniaux C., Duteurtre G., 2010. Peuples du lait. Editions Quae, Paris France, 160p. Hostiou N., Dedieu B., Baumont R., (Eds) 2012. Numéro spécial, Travail en élevage. INRA Prod. Anim., 25, 83-220. Mulsant P., Bodin L., Coudurier B., Deretz S., Le Roy P., Quillet E., Perez J.M., (Eds) 2011. Numéro spécial, Amélioration génétique. INRA Prod. Anim., 24, 283-404. Sauvant D., Perez J.M., (Eds) 2010. Dossier, Robustesse, rusticité, flexibilité, plasticité, résilience… les nouveaux critères de qualité des animaux et des systèmes d'élevage. INRA Prod. Anim., 23, 1-102. Steinfeld H., Gerber P., Wassenaar T., Castel V., Rosales M., de Haan C., 2006. Livestock's long shadow: environmental issues and options. Food and Agriculture Organization of the United Nations,414p.

Madagascar abrite une biodiversité unique qui doit faire face à de nombreuses menaces, dont l’anthropisation, entraînant la déforestation. Cette étude a pour objectif de déterminer la dynamique paysagère des forêts de la Réserve Spéciale d’Ambatovaky de 1996 à 2050 à partir d’une chaîne de Markov de premier ordre. Pour ce faire, des images LANDSAT datées de 1996, 2004 et 2014 ont été utilisées pour l’élaboration des cartes d’occupation de sol multi-dates. Une matrice de transition a ensuite permis de simuler la composition du paysage jusqu’en 2050. Les résultats ont montré que la superficie forestière de la Réserve diminue au profit d’une formation secondaire appelée « savoka» qui apparaît quelques années après la mise en culture temporaire. La culture sur brûlis, appelée localement « tavy », une pratique commune des paysans de la côte malgache, constitue la principale raison de la régression de la superficie forestière.

La profusion actuelle de données géographiques, en particulier en open data, est une formidable opportunité pour tous les acteurs de l’aménagement du territoire. Toutefois, leur utilisation peut être rendue difficile en raison de leur abondance, de l’hétérogénéité des sites de téléchargement et de la diversité des formats. De plus, la représentation 3D du territoire est particulièrement chronophage et nécessite des compétences relativement pointues. Ces tâches répétitives sont particulièrement adaptées pour être automatisées par programmation. C’est précisément ce que le groupe de recherche appliquée Modélisation informatique du paysage (MIP) de la Haute école du paysage, d’ingénierie et d’architecture de Genève (HEPIA) a développé. Il a acquis des compétences pointues et a créé des outils en open source (plugins) pour faciliter la génération automatique de maquettes numériques 3D du territoire. Dans le cadre d’un travail de mémoire en master en développement territorial, orientation Architecture du paysage, Maëlle Proust a expérimenté l’application de ces outils numériques au domaine de recherche appliquée au sol. Partant du constat de l’absence de représentation du sol dans la planification urbaine, une partie de ce travail a porté sur la manière de rendre perceptibles les paysages vivants invisibles.

Le thème de la sécurité a un statut particulier dans les travaux de Jacques Leplat puisqu’il est transversal à toute sa carrière (Leplat, 1985, 2011; Leplat & Cuny, 1974). À partir des années 80, il s’est lié à celui de complexité, devenu indispensable pour décrire le monde qui nous entoure (Leplat & De Terssac, 1990; Morin, 2008; Woods, 1988). Les travaux de Leplat sur la complexité (1988) sont directement liés à son modèle-guide pour l’analyse de l’activité à partir du couplage (Leplat, 1997, 2000b). Cette modélisation met l'accent sur la manière dont les individus traitent les tâches complexes, intégrant les caractéristiques des sujets. Elle a ouvert d’importantes voies de recherche et de nouvelles perspectives de prévention centrées sur les compétences (Leplat, 2000a, 2008; Leplat & de Montmollin, 2001). Alors que de nouveaux courants et modèles ont émergé (en particulier autour de l’ingénierie de la résilience , par exemple Hollnagel, Woods, & Leveson, 2006), cet article propose de revisiter l’apport singulier des travaux de Jacques Leplat dans ce paysage mouvant et parfois divisé des sciences de la sécurité. C’est un article programmatique et théorique qui ouvre des perspectives pour tracer de futures recherches.

Alors que les impacts anthropiques sur la biodiversité urbaine et péri-urbaine sont étudiés depuis au moins cinquante ans, les effets de la pollution par l'éclairage artificiel sur la biodiversité nocturne par les politiques publiques est moins explorée. Cet article présente une cartographie des surfaces éclairées sur le territoire de Brest métropole, fondée sur les données de gestion du parc d'éclairage public, et son croisement avec les données d'occupation du sol pour construire un modèle de trame noire. La cartographie est d'abord générée en combinant une typologie des distributions photométriques avec les valeurs de flux lumineux. Puis, le modèle est construit par le calcul d'indices de biodiversité carroyés (méthode déductive) et par le calcul de graphes paysagers (méthode intégrative) expérimenté sur une espèce de chauve-souris. Un facteur de correction est intégré afin de permettre d'affiner le modèle par des mesures de terrain. Les résultats obtenus montrent que la cartographie est conforme aux observations de terrain et que la représentation des valeurs d'éclairement est cohérente. Le modèle de trame noire obtenue conforte la connaissance préexistante. Ce modèle est suffisamment précis pour repérer de potentielles zones à enjeu pour la faune et fournir des outils d’aide à la décision pour l’aménagement du territoire.

L’exploitation des ressources naturelles (végétation-sol) pour des activités anthropiques dans la commune rurale de Kouka, au nord-ouest du Burkina Faso, ne suivent pas une rationalité pour une durabilité des écosystèmes. La présente étude vise à modéliser les changements spatio-temporels des unités d’occupation des terres, dans le contexte des pratiques diverses observées en matière d’exploitation des ressources naturelles. Les modèlesCA_Markov et LCM sous IDRISI ont été utilisé pour modéliser la dynamique spatio-temporelle à l’horizon 2050. Les résultats des analyses montrent que les unités d’occupation des terres seront dominées par les espaces agricoles et l’habitat au détriment de la végétation naturelle si les pratiques actuelles d’exploitation des ressources naturelles sont maintenues ou améliorées. Le scénario optimiste avec LCM, montre qu’en 2050, les espaces agricoles occuperont 50,99% (soit 37036,05 ha), les savanes arbustives 44,98% de la superficie communale ; par rapport à leurs proportions de 2020 qui étaient respectivement de 63,93% et 31,71%. Quant au scénario pessimiste avec CA_Markov, en 2050, les espaces agricoles représenteront 75,48% et les savanes arbustives 20,08 % du territoire communal. La pression anthropique sur les formations naturelles combinée à la variabilité climatique sera les principales causes de ces changements paysagers. La mise en place d’une nouvelle politique plus adéquate de mode d’utilisation des terres basant sur l’agroécologie permettra de modifier cette trajectoire de la dynamique des unités physiographique.