Dissertations / Theses: 'Écosystémiques'

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Locatelli, Bruno. "Services écosystémiques et changement climatique." Habilitation à diriger des recherches, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00931871.

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Abstract:

Ce mémoire d'HDR présente une recherche sur le changement climatique et les services écosystémiques, en particulier ceux des forêts tropicales. Les écosystèmes jouent un rôle important dans l'atténuation du changement climatique (limitation de l'accroissement des gaz à effet de serre dans l'atmosphère) par le biais de la séquestration du carbone. Ils contribuent aussi à l'adaptation de la société (réduction des effets néfastes du changement climatique), mais cette contribution est peu explorée. L'agriculture et les forêts sont fortement liées à l'atténuation et à l'adaptation, en raison de leurs émissions de gaz à effet de serre, leur vulnérabilité et leur place dans les moyens d'existence des populations rurales. Dans ces secteurs, des recherches sont nécessaires pour analyser comment atténuation et adaptation peuvent être mises en oeuvre en synergie, mais les arbitrages entre ces deux approches sont aussi à étudier. Le mémoire introduit le cadre conceptuel utilisé pour étudier les liens entre services écosystémiques et changement climatique (chapitre 2). Il présente l'évolution des questions de recherche sur l'évaluation des services et des instruments associés, comme le Mécanisme de Développement Propre (MDP), les Paiements pour Services Environnementaux (PSE) et les plans d'action nationaux pour l'adaptation (PANA) (chapitre 3). Des recherches conduites ces dernières années sont détaillées dans le chapitre 4, comme des études locales sur l'adaptation ou le développement d'approches pour cartographier les services écosystémiques et leurs relations et évaluer des instruments politiques. Les résultats incluent une analyse de la contribution des écosystèmes à l'adaptation de la société à travers six cas de figure (produits et communautés, arbres et agriculture, bassins versants forestiers, zones côtières, villes, climat régional). Le mémoire présente un projet de recherche sur les transitions de services écosystémiques, leurs moteurs et leurs effets sur la société dans un contexte de changement global (chapitre 5). Finalement le parcours du candidat à l'HDR est détaillé dans le chapitre 6.

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Yildirim, Heval. "Approche écosystémique et institutionnelle du développement durable territorial : Le panier de services écosystémiques dans la Péninsule de Karaburun (Turquie)." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTD041/document.

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Abstract:

Les problèmes environnementaux sont aujourd’hui au cœur des débats sur le développement. Le concept de développement durable trouve ses origines dans la démonstration faite de la nécessité pour les sociétés de minimiser la pression de l’impact de l’activité humaine sur les ressources naturelles. Le rapport de Brundtland en 1987 et l’Agenda 21 en 1992 affirment la nécessité de prendre en compte les autres dimensions du développement que la seule dimension économique dans la recherche d’un développement soutenable. Ces évolutions légitiment le développement de pistes de travail pour la prise en compte conjointe de questions environnementales et sociales dans les politiques de développement. Depuis la médiatisation de la notion de services écosystémiques par le Millenium Ecosystem Assessment en 2005, les services écosystémiques (SE) ont commencé à occuper une place importante comme cadre d’orientation pour résoudre des questions de développement et d’aménagement à l’échelle territoriale. Par ailleurs, de nombreuses recherches sur le rôle des ressources locales dans le développement économique des territoires (Bernard Pecqueur, Amédée Mollard et leurs équipes) ont conduit au développement d’un modèle de développement territorial original fondé sur l’activation de ressources spécifiques par les acteurs locaux et sur le développement du concept de panier de biens et services. Ce travail de recherche a pour objectif de développer un cadre de recherche opérationnel fondé sur les services écosystémiques afin de faciliter un développement territorial durable. Ainsi en proposant un nouveau concept, le panier de services écosystémiques (SE), nous faisons l’hypothèse qu’un cadre de recherche territorial fondé sur le panier de SE peut faciliter l’inventaire des ressources physiques, écologiques et culturelles issues des écosystèmes d’un territoire et encourager les acteurs du territoire à la mise en place de pratiques durables dans les processus de valorisation des ressources, à partir d’une identité collective construite autour des services concernés et des activités qui en sont issues. Pour confirmer cette hypothèse, le travail de recherche définit la notion de panier de SE et montre la pertinence de développer une approche d’évaluation non-monétaire à partir d’indicateurs multicritères et de perceptions pour mieux caractériser les potentialités de valorisation de paniers de SE agricoles pour un ensemble de produits emblématiques et leur contribution à la dimension environnementale d’un territoire. Ce cadre méthodologique a été appliqué à un cas d’étude en Turquie, le territoire de la Péninsule de Karaburun, située dans la Région d’Egée à une centaine de kilomètre d’Izmir. Cette étude de cas a permis d’identifier les perspectives de développement territorial et les politiques d’accompagnement à mettre en œuvre pour la valorisation des paniers de SE de Karaburun qui contribuent à la durabilité du territoire
Today environmental issues are at the heart of development debates. At the origin of the introduction of the sustainable development concept in the Brundtland Report in 1987, there has been the need of taking other dimensions of development into account rather than the economic dimension in order to minimize the impact of the human activity on resources.The development experiences of certain territories have been at the center of the territorial development approach, particularly the French territories which constitute important cases for the basket of goods and services approach of the Grenoble model developed by Bernard Pecqueur and Amédée Mollard. Moreover, ecosystem services began to have an important place as a framework of land planning and territorial development since the Millenium Ecosystem Assessment in 2005. From a territorial approach perspective, ecosystem services (ES) can allow can allow one to take into account environmental issues and enrich development perspectives based on different dimensions of sustainability.The aim of this PhD research is to develop a research framework based on ecosystem services for a sustainable territorial development. Thus, by proposing a new concept, the notion of ES basket, we hypothesize that the basket of ecosystem services framework can facilitate the inventory of physical, ecological and cultural resources derived from the ecosystems of a territory and encourage the actors of the territory to adopt sustainable practices in the valorization process of resources, creating a collective identity around the services. To confirm this hypothesis, we first define the notion of SE basket and then show the relevance of developing a non-monetary methodological framework based on multicriteria indicators and perceptions. This methodological framework has been applied to a case study in Turkey, the territory of the Karaburun Peninsula, located in the Aegean Region about a hundred kilometers from Izmir. This case study made it possible to identify the prospects for territorial development and the policy of support for the sustainable valorization of Karaburun ES baskets. It also allowed identifying some methodological, financial and institutional limitations that must be taken into account in future work to improve the research framework

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Duffaut, Chloé. "Services écosystémiques et perception de la faune urbaine spontanée." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS199.

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Abstract:

De plus en plus de citadins sont déconnectées de la nature. Un bon moyen de les reconnecter à la nature serait de leur faire prendre conscience des services rendus par la biodiversité en ville. J'ai donc voulu savoir si l'apport de connaissances sur des services écosystémiques rendus par une espèce de la faune urbaine spontanée pouvait changer la perception de cet animal par les usagers urbains. J'ai d'abord cherché à connaître comment sont perçus à Paris (France) trois espèces de la faune urbaine spontanée : le pigeon (Columba livia), le rat (Rattus norvegicus) et le hérisson (Erinaceus europaeus). J'ai par ailleurs étudié un service écosystémique pouvant être rendu par le pigeon : l'effet fertilisant de ses fientes (ou guano) sur différents légumes cultivés dans le cadre de l'agriculture urbaine. J'ai ensuite testé si le fait d'informer des personnes sur l'existence de ce service écosystémique et d'un second (le stockage de métaux traces dans les plumes de pigeons) avait un effet sur leur perception de cet animal. Les résultats ont montré que le rat n'est pas du tout apprécié par les personnes rencontrées à Paris. Le hérisson est très apprécié et le pigeon moyennement apprécié. Le guano de pigeon s'est révélé être un bon engrais pour les tomates cerises et les radis. Bien que l'appréciation et l'utilité estimée du pigeon soient positivement corrélées, l'apport de connaissances sur l'effet fertilisant du guano de pigeon sur les tomates cerises et le stockage de métaux traces dans les plumes de cet oiseau n'a pas eu d'incidence sur la perception du pigeon des personnes interrogées
More and more city dwellers are disconnected from nature. A good way to reconnect them with nature would be to make them aware of the services provided by biodiversity in the city. I therefore wanted to know if the contribution of knowledge on ecosystem services provided by a species of spontaneous urban fauna could change the perception of this animal by urban users. I first sought to know how three species of spontaneous urban fauna are perceived in Paris (France): the feral pigeon (Columba livia), the brown rat (Rattus norvegicus) and the European hedgehog (Erinaceus europaeus). I also studied an ecosystem service that can be provided by the pigeon: the fertilizing effect of its droppings (or guano) on different vegetables grown in the context of urban agriculture. I then wanted to test whether informing people about two ecosystem services (the fertilizing effect of pigeon guano and the storing trace metals in their feathers) had an effect on perception of this animal. The results showed that the rat is not at all appreciated by the people met in Paris. The hedgehog is very popular and the pigeon is moderately appreciated. Pigeon guano has proven to be a good fertilizer for cherry tomatoes and radishes. Although the appreciation and estimated utility of the pigeon are positively correlated, the contribution of knowledge on the fertilizing effect of pigeon guano on cherry tomatoes and the storage of trace metals in the feathers of this bird had no impact on the perception of the pigeon of the interviewees

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Houdet, Joël. "Entreprises, biodiversité et services écosystémiques. Quelles interactions et stratégies? Quelles comptabilités?" Phd thesis, AgroParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00531612.

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Abstract:

Depuis quelques années, les entreprises subissent des pressions grandissantes pour mitiger leurs impacts sur la biodiversité. Notre thèse a pour objectif de leur proposer de nouveaux cadres conceptuels et outils pour réconcilier économie et écologie. Dans la première partie, nous analysons les comportements stratégiques des firmes par rapport à leurs interactions avec la biodiversité et les services écosystémiques (BSE). Si ces derniers sont souvent perçus comme sources de contraintes, notamment réglementaires, nous soulignons les multiples intérêts pour l'entreprise d'une gestion fine de son interdépendance au monde vivant. Dans la seconde partie, nous nous intéressons aux innovations nécessaires à l'émergence de dynamiques de co-viabilité entre firmes et biodiversité, et, en particulier, à la construction de nouveaux indicateurs. Deux axes de travail complémentaires sont explorés. Via plusieurs études de cas, nous formalisons tout d'abord un cadre de comptabilité analytique pour gérer les interactions de l'entreprise avec les BSE. Ensuite, nous présentons les fondements conceptuels d'une comptabilité visant à rendre compte aux parties prenantes de la performance des entreprises en matière de BSE, vers la normalisation d'un Bilan Biodiversité. Si la généralisation de ce dernier nécessiterait des travaux supplémentaires, soulignons que son institutionnalisation conduirait à produire les systèmes d'informations clefs au basculement des régulations sur les consommations de nature, vers la mobilisation d'outils économiques permettant à la fois de rendre couteuses les dégradations de BSE et de rentabiliser les pratiques qui leurs seraient favorables.

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Thierry, de Ville d'Avray Laure. "Identification et évaluation des services écosystémiques rendus par les habitats coralligènes." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0186/document.

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Abstract:

Le bassin méditerranéen est reconnu comme un "point chaud" de biodiversité soumis à de fortes pressions anthropiques. En domaine marin, les habitats coralligènes participent grandement à cette biodiversité et leur situation côtière les rend accessibles aux hommes. La thèse porte sur l'identification et l'évaluation de leurs services écosystémiques. J’ai utilisé le concept de \textit{service écosystémique} à une échelle locale : la Baie de Marseille (anthropisée) et le Parc national de Port-Cros (sous pression humaine minimale). Le premier volet de la thèse porte sur l'identification et la description des services rendus par les habitats coralligènes dans les zones d’étude. Les services les plus évidents (production de ressource alimentaire, production de corail rouge et sites de plongée) font l’objet d’une étude plus approfondie. Le deuxième volet de la thèse teste le concept de cascade de service écosystémique d'Haines-Young et Potschin pour décrire les éléments et fonctions de l'écosystème impliqués dans chaque service, les bénéficiaires et les types de valeurs économiques qui en sont issus, et des indicateurs pour mesurer chaque niveau de la cascade. Le troisième volet de la thèse porte sur une analyse de l'activité de plongée sur les habitats coralligènes de la baie de Marseille. Le dernier volet de la thèse est une étude des préférences déclarées dans les secteurs de Marseille et Port-Cros concernant les services rendus par les habitats coralligènes, grâce à la méthode des choix discrets. Ce dernier volet comprend une étude de l’impact de la connaissance initiale et de l’apport d’information dans la formation des préférences
The Mediterranean basin is recognized as a "hotspot" of biodiversity subjected to strong anthropic pressures. In the marine domain, coralligenous habitats greatly contribute to the basin’s biodiversity and their coastal location makes them accessible to humans. The thesis attempts to identify and economically evaluate some of those ecosystem services. I used the concept of \textit{ecosystem service} at a local scale, focusing on the Bay of Marseille (anthropized) and the Port-Cros national park (under minimal human pressure). The first part of the thesis deals with the identification and description of the services rendered by coralligenous habitats in the study areas. The second part of the thesis describes the provisionning services through the application of the concept of ecosystem service cascade as developed by Haines-Young and Potschin. This approach helps to identify the elements and functions of the ecosystem involved in each service, the human beneficiaries and the types of economic benefits associated with the services. This chapter also proposes variables to measure each level of the cascade. The third part of the thesis deals with an analysis of the relationship between the presence of coralligenous habitat and the frequency of dives in the Bay of Marseille. The last part of the thesis employs the method of discrete choices experiment to study the declared preferences in the study areas of Marseille and Port-Cros concerning the services rendered by the coralligenous habitats. This analysis provided insight into how preferences can evolve as initial knowledge is enhanced through the provision of additional information

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Willot, Pierre-Alexandre. "Conception d’une méthode d’évaluation des services écosystémiques : application aux étangs piscicoles." Electronic Thesis or Diss., Rennes, Agrocampus Ouest, 2019. http://www.theses.fr/2019NSARD089.

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Abstract:

Malgré un ancrage fort dans le territoire et des fonctions variées, la pisciculture d’étang est une activité en déclin en France. La diversité de ses rôles amène à s’interroger si le cadre des services écosystémiques (SE) peut permettre de donner une meilleure visibilité des atouts de cette activité. Cette thèse a contribué à préciser les services écosystémiques fournis par les étangs en France. Elle apporte des éléments sur le type de services et une méthode pour les évaluer. La méthode PoESIE proposée s’appuie sur le cadre des analyses environnementales : Analyse du Cycle de Vie et Emergy. Elle met en parallèle les services, les impacts et l’énergie nécessaire pour les mettre en œuvre, afin de mettre en évidence les éventuels compromis. Les principaux résultats montrent que les étangs gérés de manière intensive et semi-intensive fournissent le meilleur niveau de SE, et présentent des impacts environnementaux modérés. Néanmoins, les indicateurs d’Emergy montrent que le SE de production de poisson de ces systèmes intensifs a une faible performance de durabilité. La méthode PoESIE proposée a montré son applicabilité à un système faiblement anthropisé à l’interface entre milieu naturel et productif. La pisciculture d’étang peut fournir un bon niveau de SE, principalement quand les étangs sont gérés pour la production de poisson
Despite a strong anchoring in the territory and various functions, pond fish farming is a declining activity in France. The diversity of its roles raises the question whether the framework of ecosystem services (ES) could give a better visibility of the assets of this activity. This thesis contributes to clarify the ecosystem services provided by ponds in France. It proposes elements on the type of services and a method to evaluate them. The proposed PoESIE method is based on the environmental analysis frameworks: Life Cycle Assessment and Emergy accounting. It aligns the services, the impacts, and the energy required, in order to highlight any trade-offs. The application on 135 ponds of Dombes area shows that intensive and semi-intensive managed ponds provide the best level of ES, and have moderate environmental impacts. Nevertheless, Emergy's indicators show that the fish production ES of these intensive systems has a poor sustainability performance. The proposed PoESIE method has shown its applicability to a system at the interface between the natural and the productive environment. Pond aquaculture can provide a good level of ES, mainly when ponds are managed in order to produce fish

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Bruel, Aurélien. "Proposition d'indicateurs des externalités environnementales basés sur l'ACV et les services écosystémiques." Thesis, Troyes, 2016. http://www.theses.fr/2016TROY0035/document.

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Abstract:

Dans notre société actuelle, il s’avère difficile de déployer l’Écologie industrielle. Ceci peut s’expliquer par le fait que l’information à destination des décideurs est principalement issue des sciences naturelles et de l’ingénieur. Ainsi l’information apportée dans les processus de décision est focalisée sur l’étude physique des flux de matière et d’énergie. Elle semble peu pertinente pour interpeller les décideurs industriel et public. Pour cela, ce travail de thèse a pour objectif de mieux comprendre quels indicateurs utiliser pour mieux intégrer les impacts environnementaux dans les processus de décision industriel et public. Il s’intéresse en particulier à la prise en compte des externalités environnementales dans les processus de décision. Il cherche ainsi à mieux comprendre quelles sont les interactions entre le cycle de vie d’un produit et les services écosystémiques au niveau local au moyen de la méthodologie d’analyse du cycle de vie. Cette proposition est mise à l’épreuve en la développant sur un cas d’étude illustratif modélisant deux services écosystémiques liés au phénomène d’eutrophisation. Ensuite, des indicateurs des systèmes industriels sur les services écosystémiques sont testés dans un processus de validation expérimentale dans deux contextes de prise de décisions différents
In today's society, it is difficult to spread the Industrial ecology. This can be explained by the fact that information for decision makers is mainly outcome from the natural and engineering sciences. Thus, information provided in the decision process is focused on the physical study of material and energy flows. It seems irrelevant to challenge the industrial and public decision makers. For this, this thesis aims to understand which indicators to use to better integrate environmental impacts in the process of industrial and public decision. It is particularly interested in the integration of environmental externalities in the decision process. It seeks to understand what are the interactions between the life cycle of a product and ecosystem services of a territory by using the methodology of Life cycle assessment. This proposal was put to the test by developing an illustrative case study by modeling two ecosystem services related to eutrophication. Then indicators of industrial systems on ecosystem services are tested in an experimental validation process in two different contexts of decision making

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Lachance, Edith. "Fondements écosystémiques des coupes à rétention de bouquets sur la Côte-Nord." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29644/29644.pdf.

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Brenier, Ambroise. "Pertinence des approches participatives pour le suivi écosystèmique des pêcheries récifales." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066140.

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Abstract:

Afin d’assurer une gestion durable des écosystèmes coralliens, il est nécessaire de disposer régulièrement d’informations sur l’impact des pêcheries sur les ressources récifales et sur les écosystèmes dont elles dépendent. Les programmes de suivi écosystémique visent à fournir ces informations, mais sont difficiles à mettre en œuvre car ils nécessitent de nombreuses ressources humaines, techniques et financières. Face à ces problèmes, l’implication de la société civile dans les programmes de suivi semble en mesure d’apporter des solutions. Afin de tester cette hypothèse, un protocole générique pour le suivi écosystémique participatif des pêcheries récifales a été développé et testé sur trois écosystèmes coralliens contrastés : Moorea, Tikehau (Polynésie française) et Tuléar (Madagascar). Les résultats de cette étude soulignent la pertinence des suivis participatifs pour des actions de collecte de données ponctuelles et de grande envergure spatiale fournissant des indicateurs écosystémiques et une implication des acteurs nécessaires pour assurer la durabilité des écosystèmes coralliens.

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Demestihas, Constance. "Analyse des conflits et synergies entre services écosystémiques multiples en vergers de pommiers." Thesis, Avignon, 2017. http://www.theses.fr/2017AVIG0690/document.

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Abstract:

Le concept de « service écosystémique », en plein essor depuis la publication du Millenium Ecosystem Assessment en 2005, a permis de souligner l'importance des performances non-marchandes des écosystèmes. En arboriculture, assurer une bonne productivité tout en préservant les ressources naturelles et la santé humaine est aujourd’hui un défi majeur, qui peut être analysé sous l’angle des services écosystémiques. Quels sont ces services au sein d’un verger de pommiers ? Comment les analyser ? Quels sont les liens - conflits et synergies - entre services écosystémiques multiples et comment les systèmes de culture modifient-ils les profils de services multiples? Ce travail de thèse vise à répondre à ces questions avec une démarche novatrice combinant mesures expérimentales, modélisation et analyse statistique. Suite à une analyse bibliographique des services écosystémiques pouvant être délivrés dans des vergers, cinq services ont été sélectionnés. Il s’agit de la production de fruits, de la disponibilité de l’azote dans le sol, de la régulation du climat reposant sur la prévention de la dénitrification de l’azote et sur la séquestration du carbone, de la maintenance et de la régulation du cycle de l’eau y compris de sa qualité, et de la régulation des bioagresseurs. Conjointement à ces services nous avons considéré les nuisances environnementales dues aux pesticides. Pour chaque service nous avons identifié les fonctions écosystémiques sous-jacentes ainsi que les pratiques agricoles et les conditions pédoclimatiques ayant un impact sur ces fonctions. Les services et fonctions ont été décrits par un ou plusieurs indicateurs et quantifiés à l’aide de modèles dans les cas suivants : (i) neuf systèmes de culture réels sur deux dispositifs expérimentaux dans le sud-est de la France et (ii) 150 systèmes de culture fictifs conçus à partir de la combinaison de cinq leviers de pratiques et de leurs modalités, dans des conditions pédoclimatiques identiques. Les deux modèles utilisés ont été STICS, un modèle générique de simulation du fonctionnement du sol et des cultures sous l’influence des pratiques, qui a nécessité une paramétrisation et une évaluation sur pommier à partir de mesures expérimentales, et IPSIM, une plateforme de modélisation simulant les effets des pratiques et des conditions du milieu sur les dégâts aux cultures causés par les bioagresseurs. IPSIM a été paramétré sur pommier, sur la base d’une importante étude bibliographique et à dires d’experts. Les simulations des modèles ont fait l’objet d’analyses statistiques simples dans le cas des systèmes de culture réels, et d’analyses multivariées à deux tableaux (analyse en composantes principales avec variables instrumentales) pour les systèmes de culture fictifs. Pour les neufs systèmes de culture réels, 14 liens importants entre services écosystémiques ont été identifiés, notamment des conflits comme celui entre la prévention de la dénitrification ou de la lixiviation de l’azote et la disponibilité de l’azote dans le sol à court terme, et des synergies, comme celle entre l’humidité du sol ou la séquestration du carbone et la disponibilité de l’azote dans le sol à court terme. Ces liens entre services sont expliqués par les fonctions écosystémiques sous-jacentes. La comparaison de profils de services entre systèmes a mis en évidence l’impact de pratiques agricoles sur certains services. Ainsi, sur un même site, une forte densité de plantation augmente la production de fruits et la séquestration du carbone. La fertilisation exclusivement sous une forme organique diminue la production de fruits via un stress azoté mais diminue également la lixiviation. Par ailleurs, les profils de services sont fortement influencés par les caractéristiques pédoclimatiques de chaque site. Ces résultats confortent la nécessité d’une prise en compte explicite de l’interdépendance ‘pratiques x conditions du milieu’ pour analyser les services
The concept of « ecosystem service », which has been used increasingly since the publication of the Millennium Ecosystem Assessment in 2005, has highlighted the importance of ecosystem’s non-marketed performances. In orchards, ensuring high productivity while preserving natural resources and human health has become a real challenge that could be analyzed with the concept of ecosystem service. Which ecosystem services are delivered in an apple orchard? How to analyze them? What are the relationships - conflicts or synergies – among multiple ecosystem services and how do cropping systems change multiple ecosystem service profiles? This PhD work aims at answering those questions with an innovative approach combining experimental measures, modeling and statistical analysis.Based on a literature review of ecosystem services in orchards, five services were selected: fruit production, nitrogen availability in soil, climate regulation based on the prevention of nitrogen denitrification and on carbon sequestration, maintenance and regulation of water cycle, including water quality, and pest control. We also considered the environmental disturbances caused by the use of pesticides. For each service, we identified the underlying ecosystem functions as well as the agricultural practices and soil and climate conditions affecting these functions. Services and functions were described by one or multiple indicators and quantified using models in the case of (i) nine existing cropping systems on two experimental sites in southeastern France differing in terms of soil and climate conditions, and (ii) 150 virtual cropping systems designed out of the combination of five major agricultural practice levers and their modalities, in identical soil and climate conditions. The two models used were STICS, a generic soil-crop simulation model under the influence of practices which required a parameterization and an evaluation on apple orchards based on experimental measures, and IPSIM, a generic modeling framework simulating the impacts of agricultural practices and local conditions on crop injuries caused by pests. IPSIM was parameterized on apple orchards, based on an important literature review and expert opinions. Model simulations were analyzed with simple statistics in the case of the nine existing cropping systems and with two-table multivariate analyses (principal component analysis with instrumental variables) for virtual cropping systems.Concerning the existing cropping systems, 14 important relationships were identified among ecosystem services, especially conflicts, like the one between nitrogen denitrification or leaching prevention and soil nitrogen availability on the short term, and synergies such as the one between soil humidity or carbon sequestration and nitrogen availability on the short term. These relationships are explained by the underlying ecosystem functions. Comparing service profiles among cropping systems highlighted the impacts of agricultural practices on some services. That way, on a same site, a high planting density increases fruit production and carbon sequestration. An exclusively organic fertilization decreases fruit production through nitrogen stress but also nitrogen leaching in drained water. Furthermore, service profiles are strongly influenced by the soil and climate conditions of each site. These results strengthen the need to explicitly consider the ‘agricultural practices x soil and climate conditions’ interdependence in order to analyze ecosystem services. The results obtained with the virtual cropping systems simulations confirmed those of the existing ones and gave precision on the impacts of fertilization, irrigation and pest control for codling moth, rosy apple aphid and apple scab on ecosystem functions and services

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Byczek, Coline. "Une analyse multi-modèles des services écosystémiques de la région urbaine de Grenoble." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAV036.

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Abstract:

Les services écosystémiques (SE) ont reçu une attention croissante de la part de la communauté scientifique et des preneurs de décisions. Des approches multi-services ont été développées qui permettent de dresser un diagnostic environnemental, social et économique de territoires à plusieurs échelles. Révélant les variations spatiales individuelles de SE, les relations entre eux et l’existence de profils multi-services caractéristiques (‘bouquets’), ces études favorisent la communication entre acteurs et la gestion concertée. Pour permettre leur utilisation par le plus grand nombre, des plateformes multi-modèles permettent de fournir des estimations avec un minimum de données et d’efforts de modélisation. Des modèles plus performants existent par ailleurs mais leur coût de mise en œuvre plus élevé limite leur utilisation. Afin de répondre à une plus large palette de moyens et d’objectifs, des approches ‘par tiers’ sont donc maintenant développées.Nous présentons ici une suite de modèles génériques de SE, établis à partir de bases de données publiques et de ressources en ligne, et appliqués au cas du bassin de vie grenoblois. Ils permettent de caractériser un large éventail de services dans un territoire aux paysages et aux enjeux contrastés, tout en apportant des informations pertinentes quant aux différents aspects de planification.Nous présentons tout d’abord une suite de modèles génériques issus de la littérature et réappliqués à notre échelle. Ces modèles spatialement explicites et établis à partir de processus automatisés permettent une estimation rapide des stocks de carbone, de la prévention de l’érosion des sols, de la richesse spécifique des Vertébrés et du contrôle biologique.En réponse aux enjeux multiples de gestion des régions de montagne, nous avons développé un modèle de SE récréatif basé sur l’utilisation de traces GPS partagées sur les forums de sport. En intégrant ces données au modèle de Spectre d’Opportunité Récréative, nous avons obtenu une représentation spatiale fine de la fréquentation et de la multifonctionnalité récréative des écosystèmes.Dans une troisième partie, nous présentons une suite de modèles de SE fournis spécifiquement par les agrosystèmes. Nous avons tout d’abord établi un modèle spatialement explicite des paysages agricoles du territoire, à partir de données de télédétection et de statistiques agricoles. En couplant cette carte avec d’autres sources de données publiques et modèles biophysiques, nous avons pu évaluer les SE de production agricole, de maintien de la fertilité du sol, et de régulation de la qualité des eaux.A la lumière de ces résultats, nous examinons les implications d’utiliser au sein d’une approche multi-services une diversité de modèles issus de philosophies et de méthodologies différentes, fournissant des résultats aux niveaux d’incertitudes variables. Le regroupement d’informations contrastées dans une analyse commune interroge sur la complémentarité de ces modèles et le transfert des incertitudes à l’analyse générale. Au-delà des aspects strictement techniques, le but ultime de ces études étant d’informer les teneurs d’enjeux, un travail de communication doit donc être réalisé afin d’assurer un transfert cohérent des informations et des conclusions aux utilisateurs.Le travail présenté ici porte trois principales perspectives de développement. La mise en place d’un module informatique autonome du modèle de SE récréatif permettra sa diffusion directe à un large public. Deuxièmement, la suite de modèles servira de support pour une analyse des relations entre SE reflétant les enjeux du territoire : production agricole/efficience environnementale/biodiversité pour les agrosystèmes, hotspots récréatifs et de biodiversité dans les milieux ruraux et montagnards. L’analyse de projections selon des scénarios de développement du territoire permettra par la suite de tester la capacité de ces modèles à retourner des résultats pertinents en termes de planification
Ecosystem services (ES) have gained increased attention from both researchers and decision-makers in recent years. Multi-service approaches have been developed and applied at various spatial scales, allowing an environmental, social and economic diagnosis of territories. Disclosing spatial patterns of ecosystem services, untangling spatial and/or causal relationships between services, and revealing the existence of characteristic ‘service profiles’ (ES bundles), such studies have helped designing land planning options and fostering communication among stakeholders. To support such efforts, comprehensive modelling platforms have been created which can provide raw estimates of multiple ES with minimum data availability and modelling efforts. On the other hand, many accurate but highly specific and hardly reproducible methods remain inapplicable to most cases. Researchers are now challenged by a double objective: to develop generic and reproducible methods which can still provide relevant information in the context of the study area. In this direction, tier-based modelling approaches have been designed in order to offer answers adaptable to a variety of situations.Here we present a suite of generic ES models for the Grenoble living basin, a major urban area located at the foot of three mountain ranges and surrounded by large agricultural lowlands. By making relevant use of a variety of large-scale databases and online resources, these models characterize a large panel of biophysical aspects in a contrasted territory and yet provide relevant information for land planning concerns.We first present a suite of generic and spatially-explicit models built from national datasets or downscaled from larger studies using fully-automated processes, which provided estimates for carbon storage, prevention of soil erosion, Vertebrate species richness and biological control.Addressing the concerns associated with management of mountain areas for multiple objectives, we developed a model of recreation ES based on the use of GPS tracks downloaded from crowd-sourced websites. Integrated within a Recreation Opportunity Spectrum framework, this process allows a spatially-accurate assessment of both visitor presence and recreational multifunctionality.We then introduce a suite of SE provided by agrosystems. Building on the results of an analysis of teledetection images and agricultural statistics, we constructed a high-resolution map reflecting spatial patterns of crop systems, serving as a common base for modelling agricultural ES: production, maintenance of soil fertility, and regulation of water quality – assessed using additional public data sources and biophysical models.In the light of these results, we examine the implications of using models originating from several fields of research, each with its own philosophy, methodology, accuracy and data requirements, in multi-service approaches. The pooling of such information in a single analysis raises several questions, such as the complementarity of these models and the transfer of uncertainties from each single model to the whole study system. Beyond these technical aspects, the ultimate goal being to inform stakeholders, a communication work must therefore be carried out to efficiently convey the right messages from the expert to the user.This work presents three main development perspectives. The release of an autonomous module of the recreation model will favor its distribution to a larger public. Second, the suite of models will provide a relevant basis for analyzing spatial relationships between SE in accordance with local stakes: combined analyses of agricultural production, environmental efficiency and animal biodiversity in agrosystems, hotspot analyses of recreation SE and biodiversity in rural and mountain areas. Third, projection analyses according to scenarios of land use change will allow testing the capacity of these models to return relevant information for land planning

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Yvoz, Séverin. "Analyse multi-échelles des compromis entre services écosystémiques fournis par la flore adventice." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2021. http://www.theses.fr/2021UBFCK008.

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Abstract:

La flore adventice contribue à la fourniture de services écosystémiques, négatifs s’ils sont liés à une nuisibilité pour la culture (disservices), ou positifs via la fourniture de ressources trophiques (ressources florales, graines) favorisant des pollinisateurs et auxilaires de cultures. Dans cette thèse, nous avons analysé comment les stratégies agricoles (combinaisons logiques de successions de cultures et de pratiques agricoles associées) mises en place par les agriculteurs à l’échelle d’un petit territoire, modulent la contribution des adventices à la fourniture de (dis)services. Nous avons également considéré la contribution relative des flores de plein champ et d’interface (zone étroite entre le 1e rang de culture et la bordure pérenne) à ces services. A l’échelle annuelle, nous mettons en évidence que le type de culture affecte fortement la fourniture de services, en déterminant non seulement la composition floristique, mais aussi la croissance des individus et leur probabilité d’atteindre les stades de floraison et de grenaison. Les services sont ainsi plus élevés et plus stables dans les cultures les moins compétitives. Par ailleurs, et malgré la faible superficie qu’elles occupent, les interfaces jouent un rôle important dans la fourniture de services à l’échelle de la parcelle, du fait d’une abondance et d’une richesse spécifique en adventices plus grandes, mais aussi d’une contribution par plante plus importante que dans le plein champ. A l’échelle pluriannuelle, nous montrons que la stratégie agricole, et notamment la succession de cultures, module le niveau de fourniture de services. L’étude des compromis entre services révèle une corrélation positive entre services et disservices, mais nous avons cependant identifié des espèces adventices qui, dans certaines conditions (type de culture, interface ou plein champ), fournissent les meilleurs bouquets de services. Un travail de simulation de l’effet de différents assolements, à l’échelle du petit territoire étudié, suggère que la coexistence d’un grand nombre de stratégies agricoles en proportion équitable est le scénario le plus favorable pour obtenir les meilleurs compromis. Les scénarios impliquant une réduction de la taille des parcelles (conduisant à une part d’interfaces plus importante) indiquent quant à eux une augmentation conjointe des services et disservices mais une plus grande stabilité temporelle de la fourniture de services. Ces résultats suggèrent qu’une diversification des cultures, dans l’espace et le temps, permet d’augmenter la contribution des adventices à la fourniture de services écosystémiques sans engendrer de disservices majeurs
Weeds contribute to the provision of various ecosystem services, negative when linked to their harmfulness (disservices) and positive due to the provision of trophic resources (floral resources, seeds) to pollinators and pest natural enemies (services). In this PhD thesis, we analysed how crop management strategies (coherent crop sequences and associated farming practices) implemented by farmers within a small agricultural landscape modulate the weed contribution to (dis)services provision. We also assessed the relative contribution of field cores and field edges (narrow area between the 1st row of the crop and the boundary) to these services. At the annual scale, we show that crop type highly impacts the (dis)services provision, through an effect on the composition of the weed assemblages, but also on the growth rate of individual weed plants and their probability to reach the flowering and seeding stages. Services are thereby higher and more stable within year in the less competitive crops. Similarly, and despite the small area they cover, field edges play a major role in the provision of services at the field scale because they harbour higher weed abundance and richness with individual plants that contribute more to services than the plants located in field cores. At the pluriannual scale, crop management strategy (and notably the crop sequence), drives the level of (dis)services provision. We observe positive correlations between services and disservices, however we managed to identify weed species which provide, in specific growing conditions (crop type, location in the field), the best (dis)services bundles. By a statistical simulation method focussing on the effect of the crop management strategy assemblage at the studied small landscape scale, we show that scenarii composed of a large number of strategies in even proportions are those that deliver the best compromises. Scenarii in which field size was reduced (and which therefore increased the area of field edges in the landscape) resulted in the increase of both services and disservices provision but a higher temporal stability in the provision of services. These results suggest that crop diversification, in space and time, could be an interesting solution to increase weed contribution to ecosystem services provision, without producing too much disservices

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Gos, Pierre. "Modélisation des bouquets de services écosystémiques et intensification écologique des pratiques d'élevage dans Vercors." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01062172.

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Abstract:

La coïncidence des services écosystémiques ainsi que la coïncidence entre 'hotspots' de servicesécosystémiques et 'hotspots' de biodiversité ont suscité un intérêt croissant dans les évaluations desservices écosystémiques. Les seuils utilisés dans ces analyses pour déterminer la présence desservices écosystémiques varient de façon importante mais les effets consécutifs à leur choix n'ontpas été envisagés. Nous proposons ici une analyse de l'effet du choix de ces seuils sur lacoïncidence entre services écosystémiques ainsi que sur la distribution des 'hotspots'. A partir d'uneétude de prairies des Alpes Centrales françaises, nous avons fait varié des seuils appliqués à troisservices écosystémiques (agronomique, de régulation et de valeur esthétique) de façon continue,puis considéré des triplets de valeurs-seuils représentant trois points de vue contrastés associés à despoints de vue d'acteurs. Ces seuils sont interprétés comme une importance accordée par chaqueacteur à chaque service écosystémique.La coïncidence entre services écosystémiques dépend de la détermination de seuils de présence.L'étendue des 'hotspots' de services écosystémiques et leur coïncidence avec les 'hotspots' debiodiversité varient largement selon les points de vue. Les coldspots ne sont jamais superposés avecles zones d'intérêt pour la biodiversité dans cette étude, quel que soit le point de vue envisagé.L'analyse de superposition s'est révélée moins informative que le test de diagnostic de la capacitéindividuelle des services écosystémiques à capturer la distribution des autres services. La valeuragronomique capturait peu les autres services écosystémiques. La biodiversité était bien capturéepar les valeurs esthétiques et de régulation, mais faiblement par les 'hotspots' de services.Cette analyse souligne l'importance de considérer les attentes variables des teneurs d'enjeux dans lesévaluations de 'hotspots' de services écosystémiques.

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Lamarque, Penelope. "Une approche socio-écologique des services écosystémiques. Cas d'étude des prairies subalpines du Lautaret." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00770307.

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Abstract:

Le concept de services écosystémiques est de plus en plus utilisé par différentes disciplines scientifiques et pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que l'Homme reçoit des écosystèmes. Ce concept mène à étudier les liens complexes entre l'homme et son environnement. Cependant, la majorité des recherches actuelles restent théorique et peu de cas d'étude mettent à l'épreuve ce concept dans une démarche transdisciplinaire. Cette thèse à donc pour objectif principal de combler ce manque en explorant et analysant les dynamiques et processus des services écosystémiques en terme d'offre et de demande, y compris les effets de rétroactions, par une approche socio-écologique dans un contexte de changement planétaire. A cette fin, une étude transdisciplinaire a été conduite sur les prairies subalpines de la commune de Villar d'Arène (Hautes-Alpes) où l'élevage ovin et bovin domine. Des techniques de modélisations statistiques et de systèmes d'informations géographiques ont été combinées pour analyser la fourniture potentielle de services écosystémiques, conduisant à une cartographie de ceux-ci à l'échelle du paysage. La demande en services écosystémiques à quant à elle été étudiée par l'intermédiaire d'entretiens individuels et de groupes avec les acteurs locaux ainsi que des jeux de rôle avec les éleveurs de la commune. La co-construction de scénarios prospectifs avec les acteurs locaux ont permis d'étudier l'évolution de l'offre et la demande en services à un horizon 2030.

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Brunet, Lucas. "La vie affective des services écosystémiques : recherche, communication scientifique et protection de la nature." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAH001.

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Abstract:

Habitués à considérer que la science est dépourvue d’émotions et à opposer l’émotion à la raison, les scientifiques n'ont pu reconnaitre la place centrale qu'occupent les affects dans leurs pratiques de recherche. Cette thèse se propose d'appréhender le rôle joué par de multiples affects et émotions dans la diffusion de la notion scientifique de Services Écosystémiques (SE) à partir d’une étude multi-sites informée par des entretiens avec des scientifiques et des praticiens de la conservation de la nature ainsi que par des observations participantes de leur travail et de leurs interactions. Émergeant du contexte apocalyptique d'anxiété suscité par la dégradation de l'environnement, la notion de SE offre un espoir aux protecteurs de la nature par le fait qu'elle combine l'écologie et l'économie et souligne la dépendance des sociétés humaines au fonctionnement des écosystèmes. La thèse montre comment la notion a attiré et même séduit un nombre croissant de scientifiques. Ceux-ci ont élaboré des jeux participatifs, des scénarios et des cartes pour communiquer avec des gestionnaires des espaces naturels et des décideurs politiques en créant des atmosphères émotionnelles spécifiques. Dans le domaine de la protection de la nature, la notion a touché de nouveaux publics, motivés non seulement par un amour de la nature ou par un sens de la responsabilité, mais aussi par de l'espoir et un sens de l’opportunité. Documenter comment la vie affective des SE s'est formée dans les rencontres entre les scientifiques et les praticiens, comment elle a été ciblée par de multiples formes de pouvoir, et comment elle a interagi avec des conditions affectives collectives, met en évidence l’importance méthodologique des affects et des émotions et leurs aptitudes à médier et organiser la vie sociale, y compris dans la science
The tendency to view science as void of emotions and to oppose emotion and reason has prevented acknowledging the central place of affects in research practices. Drawing on a multi-site study informed by interviews with scientists and conservation practitioners, and participatory observation of their work and interaction, this thesis attends to the role played by multiple affects and emotions in the diffusion of the scientific notion of Ecosystem Services (ES). Emerging from the apocalyptic context of and anxiety over environmental degradation, ES offers hope for conservationists by combining ecology and economics, and by illuminating the dependence of human societies on the functioning of ecosystems. The thesis shows how the notion has attracted and even seduced ES scientists. ES scientists, then, designed participatory games, scenarios and maps to interact with nature managers and decision-makers through specific emotional atmospheres. In nature conservation, the notion reached new kinds of affective publics not only motivated by a love of nature or a sense of responsibility, but also by hopefulness and a sense of opportunity. Documenting how the affective life of ES has formed in encounters between scientists and practitioners, how it has been targeted by multiple forms of power, and how it has interacted with collective affective conditions, the thesis emphasises the methodological significance of affects and emotions and the varied ways in which they mediate and organise social life, including science

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Lamarque, Pénélope. "Une approche socio-écologique des services écosystémiques. Cas d'étude des prairies subalpines du Lautaret." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENV036/document.

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Abstract:

Le concept de services écosystémiques est de plus en plus utilisé par différentes disciplines scientifiques et pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que l'Homme reçoit des écosystèmes. Ce concept mène à étudier les liens complexes entre l'homme et son environnement. Cependant, la majorité des recherches actuelles restent théorique et peu de cas d'étude mettent à l'épreuve ce concept dans une démarche transdisciplinaire. Cette thèse à donc pour objectif principal de combler ce manque en explorant et analysant les dynamiques et processus des services écosystémiques en terme d'offre et de demande, y compris les effets de rétroactions, par une approche socio-écologique dans un contexte de changement planétaire. A cette fin, une étude transdisciplinaire a été conduite sur les prairies subalpines de la commune de Villar d'Arène (Hautes-Alpes) où l'élevage ovin et bovin domine. Des techniques de modélisations statistiques et de systèmes d'informations géographiques ont été combinées pour analyser la fourniture potentielle de services écosystémiques, conduisant à une cartographie de ceux-ci à l'échelle du paysage. La demande en services écosystémiques à quant à elle été étudiée par l'intermédiaire d'entretiens individuels et de groupes avec les acteurs locaux ainsi que des jeux de rôle avec les éleveurs de la commune. La co-construction de scénarios prospectifs avec les acteurs locaux ont permis d'étudier l'évolution de l'offre et la demande en services à un horizon 2030
The ecosystem service (ES) concept is increasingly used in different scientific disciplines and is spreading into policy and business circles to draw attention to the benefits that people receive from biodiversity and ecosystems. Nevertheless, while the number of case studies considering various dimensions of the interactions between ecosystems and land use via ES has been steadily increasing, integrated research addressing interrelationships between biodiversity, ES and land use has remained mostly theoretical. This thesis aims through a socio-ecological approach to understand: (1) Which ES are potentially delivered given ecological dynamics, (2) how these ES are perceived by stakeholders in terms of value and knowledge, (3) how human management affects ES delivery, and (4) how ES are taken into account in land management decisions, thereby considering feedbacks from ecosystem to the land use system through ES. To address these questions, an interdisciplinary study was conducted on Villar d'Arène (French Alps) a municipality where the subalpine landscape is shaped by extensive mountain livestock farming. Statistical modelling and geographical information systems where combined to analyse the determinants of the spatial distribution of biodiversity and ES within the landscape using ecological (including plant functional traits), biophysical and land-use data. The following ES were mapped: agronomic value, aesthetic value, water quality, carbon storage, soil fertility, soil moisture, conservation of plant diversity and pollination. These allowed us to quantify trade-offs and synergies in the current landscape and to identify key management types supporting multifunctionality. The dynamics of ES was projected under four different scenarios integrating climatic, socio-economic and land-use changes, which were developed using a participative approach with regional experts and local farmers. Analyses of projected scenario impacts showed that ES synergies and trade-offs evolve differently when considering direct effects of climate on ecosystems, and/or their indirect effects through farmers adaptive responses. Interviews with local stakeholders (experts from nature conservation and agricultural extension, farmers and inhabitants) of mountain grasslands showed that the ES concept is still relatively unknown in explicit terms. Nevertheless after defining ES to interviewees, they expressed a variety of relevant interests and knowledge. Although all stakeholders valued a common set of ecosystem services (agronomic value, aesthetic value, water quality, and conservation of plant diversity), we identified negative and positive representations of the effects of grassland management on ecosystem services, depending on stakeholders perceptions of the relationships between soil fertility and biodiversity, and biodiversity and the other services. Finally, a role-playing game explored how ES cognition mediated environmental feedbacks on farmers' behaviours. Results emphasized the influence of other factors such as socio-economic or climatic context, topographic constraints, social value of farming or farmer individual and household characteristics, on the link between ES and land-management decisions. This case study demonstrates the interest of an integrated approach decomposing the feedback loop from ecosystems to land use when studying ES for scientific or policy purposes

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Grard, Baptiste. "Des Technosols construits à partir de produits résiduaires urbains : services écosystémiques fournis et évolution." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLA043/document.

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Abstract:

Les villes ne cessent de se densifier au détriment des espaces de nature qui corrélativement se réduisent, tout comme les services écosystémiques qui leur sont associés. Face à ce constat, la végétalisation du bâti apparaît comme une alternative indispensable. Dans ce cadre, les toitures végétalisées font partie des outils d'aménagement des villes qui sont en pleine expansion. Ces toitures revêtent différentes formes, s'adaptant aux contraintes et enjeux urbains. Depuis quelques années, une nouvelle forme de toiture végétalisée a émergé : les toitures végétalisées productives (e.g. de biomasse alimentaire). Encore peu développée et mal connue, l'intérêt concernant cette forme de toiture ne cesse de croître. Leur conception, leur aménagement et surtout les services écosystémiques quelles peuvent rendre sont aujourd’hui encore mal connus et nécessitent d’être mieux appréhendés. Clé de voûte des toitures végétalisées, le sol en place influence directement et indirectement les services écosystémiques rendus par celles-ci. En dépit du rôle majeur de ces sols, peu d'études leur sont consacrés. Par ailleurs, des produits non renouvelables tels que la pouzzolane, l’argile expansée ou la tourbe sont aujourd’hui très majoritairement utilisés dans leur composition. Nous avons étudié des Technosols, c’est à dire des sols reconstitués, de toitures productives composés uniquement de produits issus de résidus du milieu urbain. Ce travail a eu une double ambition : (i) évaluer quantitativement les services écosystémiques rendus et (ii) comprendre les premières phases d’évolution des Technosols. Pour cela, trois dispositifs expérimentaux, installés sur la toiture « Bertrand Ney » de l’école AgroParisTech ont été utilisés. Il s’agit de bacs de cultures dans lesquels des sols sont construits, avec des agencements divers de cinq résidus urbains: un compost de déchet vert, du bois broyé, de la brique et de la tuile concassée, un résidu de champignonnière et un compost de biodéchet. Nous avons étudié l’effet des différents types de Technosols construits sur (i) les services écosystémiques rendus, (ii) la production alimentaire (quantitative et qualitative), (iii) la fertilité physico-chimique et (iv) leur évolution temporelle. Les Technosols construits sont fertiles et permettent une production alimentaire conséquente sur une à cinq années, caractérisée par de faibles teneurs en éléments traces métalliques équivalentes à celles de la moyenne des productions maraichères. L’évaluation quantitative de services écosystémiques (production alimentaire, recyclage de résidus urbain, rétention des eaux de pluies et qualité des eaux de percolations (C et N), a souligné le caractère multifonctionnel des systèmes étudiés et met en évidence un disservice, qui est une altération de la qualité des eaux de percolation par lixiviation du carbone, pouvant être liée à celle d’autres éléments. Une première phase de pédogénèse rapide et intense est observée, marquée par une forte biodégradation des matériaux et une forte lixiviation. Nos travaux ont mis en évidence l’existence d’un double compromis dans la conception d’un Technosol productif, entre (1) la biodégradation des matériaux (assurant la fourniture des nutriments minéraux aux plantes) et le maintien de la structure et porosité du matériau, donc de sa fertilité physique d’une part et entre (2) la fourniture d’élément nutritifs par biodégradation et la lixiviation, se traduisant par une perte de ces éléments et une altération de la qualité des eaux de percolation d’autre part. La connaissance des propriétés des matériaux utilisés et de ses liens avec les services écosystémiques attendus permet déjà de concevoir des toitures productives multifonctionnelles à partir de résidus urbains et de les gérer de manière durable
Cities are becoming denser at the expense of nature spaces that are correspondingly decreasing, as are the ecosystem services associated with them. Faced with this observation, the greening of buildings appears as a valuable alternative. Nowadays, green roofs have become a planning tool in urban planning. These roofs take different forms, adapting to urban constraints and challenges. In recent years, a new form of green roof has emerged: productive green roofs (i.e. of edible biomass). Despite a growing interest, rooftop farming is still poorly developed and known. Their design, their development and especially, the ecosystem services they could deliver are still poorly understood and need to be known. Keystone to green roofs, the soil in place directly and indirectly influences the provided ecosystem services. Despite, it’s key role, soil is still poorly studied. Furthermore, non-renewable products such as pozzolan or expanded clay or peat are today mostly used in their composition. In this work we have studied constructed soils, named Technosols, for productive roofs made only of urban wastes. The objectives of this thesis were: (i) to achieve a quantitative assessment of delivered ecosystem services (ii) analyze the first stages of Technosol pedogenesis. In order to do so, three experimental devices were implemented on the “Bertrand Ney” rooftop of the technical University AgroParisTech in Paris. The experimental devices consist of multiple plots filled with different disposal of five urban wastes: green waste compost, shredded woods, crushed tiles and bricks, spent coffee grounds used to grow mushroom and a biowaste compost. The impact of the different Technosols on (i) ecosystem services, (ii) food production (quality and quantity), (iii) fertility) and (iv) temporal evolution, were assessed. Constructed Technosol are fertile and allow a consistent food production over one to five years. The level of food production was equivalent to that of a professional producer and food quality regarding trace metal element was below existing norms. The quantitative assessment of ecosystem services (food production, urban waste recycling, rainwater retention and overflow quality (C and N)), highlighted the multifunctional nature of productive green roofs. However, we identified an ecosystem disservice which is an alteration in the quality of the leachates due to carbon leaching and presumably other elements. A first phase of rapid and strong pedogenesis was observed marked by an intense biodegradation and lixiviation of the Technosols. Our works identified two trade-offs in the design of a productive Technosol: between (i) the biodegradation or organic materials (ensuring the supply of mineral nutrient to plants) and the maintenance of the structure and porosity of the Technosol (i.e. its physical fertility) and (ii) the supply of nutrients by biodegradation and leaching, resulting in a loss of these elements and an alteration of the quality of percolation waters on the other hand. Knowledge of the properties of the materials used to build Technosols and on their link with the expected ecosystem services already makes it possible to design multifunctional productive rooftop based on urban waste and manage them sustainably

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Lasseur, Rémy. "Cartographie multi-échelles des services écosystémiques : caractérisation des associations spatiales et apports de la télédétection." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAV039/document.

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Abstract:

Les mutations de la société au cours du dernier siècle ont de fortes répercussions sur le fonctionnement de la majorité des écosystèmes. Notre société fait face à un paradoxe complexe défini par la nécessité de satisfaire des conditions de vie décentes d’une population mondiale croissante tout en limitant les impacts négatifs sur les écosystèmes. Le concept de service écosystémique a été proposé pour accompagner la résolution de ce paradoxe et de nombreuses attentes reposent sur ce concept. Mon travail de thèse a pour objectifs d’évaluer les apports actuels de la cartographie des services écosystémiques pour caractériser les patrons spatiaux et déterminants de la multifonctionnalité des territoires.Dans le chapitre I nous proposons une analyse des associations entre le service de production agricole et quatre services de régulation au niveau des surfaces agricoles de la région Rhône-Alpes (France). Ce travail nous permet de revenir sur la définition des compromis et synergies entre services écosystémiques aussi bien que sur le concept de bouquet de services écosystèmiques. Par ailleurs, en s’inspirant du concept de niche écologique pour les espèces, nous évaluons l’adéquation spatiale entre la fourniture de services écosystèmiques et les caractéristiques socio-écologiques des milieux (i.e. leur niche socio-écologique). Nos résultats révèlent une grande variabilité dans les associations entre le service de production agricole et les services de régulation. Cette observation souligne le poids des modalités de gestion agricole dans l’orientation des associations entre services écosystèmiques. Par ailleurs, nous soulevons de nombreuses interrogations vis-à-vis de la robustesse des analyses courantes des bouquets de services écosystèmiques.L’influence de la résolution spatiale des données de modélisation sur la cartographie des services écosystèmiques est évaluée dans le chapitre II. Pour cela nous comparons les cartes utilisées dans le premier chapitre avec les informations apportées par un projet de cartographie de services écosystèmiques à haute résolution spatiale sur la région de Grenoble (projet ESNET). Cette analyse alimente une réflexion sur les limites des modèles utilisés pour cartographier les services écosystémiques.Dans le but d’améliorer la modélisation des services écosystémiques fournis par les terres agricoles, nous développons dans le chapitre III, une approche basée sur la télédétection pour cartographier l’utilisation des terres agricoles dans la région de Grenoble. L’utilisation conjointe de données satellitaires MODIS et RapidEye nous permet de déterminer les successions culturales sur 5 années à la résolution de la parcelle agricole. Validée par les données du registre parcellaire graphique, l’utilisation de ces données spatialement explicites améliore significativement notre capacité de cartographie de la production agricole et pourrait être utilisée pour cartographier de nombreux autres services écosystèmiques.Alors que le chapitre III est focalisé sur l’utilisation de la télédétection pour la cartographie de l’utilisation des terres agricoles, le chapitre IV propose une synthèse des autres utilisations des données de télédétection pouvant potentiellement contribuer à la modélisation des services écosystémiques. Ce travail est une mise en correspondance entre les capacités des approches de télédétection et les besoins des modélisateurs de services écosystémiques, sur la base d’une analyse bibliographique d’un large panel d’études de cartographie des services écosystémiques
Societal changes over the last century have strongly affected the majority of ecosystem dynamics. Our society is facing a complex paradox: how to maintain decent livelihoods for the world population while limiting negative effects of human activities on ecosystems? The concept of ecosystem services has been proposed to contribute to the solving of this paradox and it holds strong expectations. My PhD research aims at assessing the contribution of ecosystem services mapping to the definition of patterns and drivers of landscape multifunctionality.Chapter I analyses the spatial associations between the agricultural production service and four regulating services over the agricultural lands of the Rhône-Alpes region (France). This work allows us to insist on the ways trade-off and synergies between ecosystem services are defined as well as on the characterization of bundles of ecosystem services. Furthermore, taking advantage of the "ecological niches” concept usually applied to biodiversity, we assess spatial matching between the supply of ecosystem services and the socio-ecological specificities of associated areas, i.e. their social-ecological niche. Our results highlight a large variability concerning associations between agricultural production and regulating services, which illustrates the strong influence of farming practices (e.g., in terms of intensity) in defining the strength of associations between multiple services. In addition, we raised the issue of the robustness of standard statistical analyses to consistently identify bundles of ecosystem services.Chapter II assesses the influence of spatial resolution of modeled data on ecosystem services mapping. To this end, we compare the maps used in the first chapter with high spatial resolution data provided at Grenoble area scale (in the context of the ESNET project). Based on this comparison, we discuss the limits of models used to map ecosystem services.To improve the mapping of ecosystem services supplied by agricultural areas, we propose, in chapter III, a remote sensing-based approach to map agricultural land uses at high resolution on Grenoble region. Simultaneous use of MODIS and Rapideye satellite data allows us to determine cropping successions for 5 years at farming plot scale. These spatially explicit data significantly improved our abilities to map agricultural productions and may be used to map several other ecosystem services.To complete the third chapter, chapter IV gives a synthesis of remote sensing approaches that could be used to map ecosystem services, focusing on methods that are not linked to land uses identification. Based on a wide panel of ecosystem services mapping studies, we highlight data currently needed to map ecosystem services. Then we bridge these needs and the potential of remote sensing approaches for ecosystem services modelers

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Sy, Mariam maki. "Evaluation des services écosystémiques fournis par les complexes lagunaires dans un processus de restauration écologique." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG053.

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Abstract:

Dans un contexte de conservation, de gestion, de restauration écologique des écosystèmes ..., l'évaluation des services écosystémiques (SEs), lorsqu’elle est possible permet de mieux encadrer notre relation à la nature. L'objectif général de la thèse est d'identifier la demande en termes de SEs afin de contribuer à des décisions publiques cohérentes, intégrées et acceptées. Elle comporte trois études de cas. La première identifie les niveaux de consensus et de divergence entre les parties prenantes sur la priorisation des services écosystémiques fournis par deux sites lagunaires méditerranéens situés au Sud de la France (le complexe lagunaire palavasien et le site de Biguglia). La seconde analyse l’impact de l’information académique et de la familiarité sur les préférences des résidents locaux et non-locaux pour les SEs fournis par le complexe lagunaire palavasien. Enfin, la troisième étude de cas explore les méthodes non-monétaires d’évaluation des préférences avec une application au contexte du site lagunaire palavasien. La thèse mobilise les cadres théoriques des préférences ordinales et de l'économie comportementale. Les données ont été analysées à l'aide de statistiques descriptives, de la méthodologie Q et d'un modèle logit multinomial. Les résultats montrent l'utilité du concept des SEs et de son évaluation à l'aide de méthodes non monétaires. En effet, les approches monétaires ne montrent pas la diversité des préférences car elles les résument à leur trace monétaire, une approche souvent rejetée par les parties prenantes. Aussi, les résultats montrent qu’en fonction de la méthode d’évaluation des SE, de la typologie des parties prenantes, de l’apport de l’information académique et de la familiarité avec les écosystèmes, les préférences varient pour les services d'approvisionnement et culturels. D'autre part, il ressort un fort consensus relatif à intérêt des services de régulation et de maintenance. Je recommande que les politiques publiques devraient davantage utiliser le concept des SEs dans les processus de prise de décision relatifs aux problèmes environnementaux. Les SEs traduisent la complexité d’un écosystème en une série de fonctions, dans un langage commun et compréhensible par toutes les parties prenantes. Une autre recommandation consiste à prendre en compte la diversité des modes d’agrégation des préférences pour les SEs. En effet, la comparaison des pratiques intégratives, notamment l’apport des méthodes délibératives permettrait d’anticiper ou contribuer à réduire les conflits entre différents groupes de parties prenantes
In the context of conservation, management, ecological restoration and others, ecosystem services (ESs) valuation and ranking, when meaningfully possible, allow to better frame our relationship with nature. The general objective of the thesis is to identify the demand in terms of ESs in order to achieve coherent, integrated and accepted public decisions. It is made of three case studies. The first case study identifies levels of consensus and divergence among stakeholders on the prioritization of ecosystem services provided by two French Mediterranean coastal lagoons areas. The second one investigates the impact of familiarity and academic information supply on citizens’ preferences for ESs issued by the Palavas lagoons complex. Finally, the third case study explores elicitation and aggregation methods of individual preferences for the Palavas lagoons complex. The thesis mobilizes the ordinal preference and behavioral economics theoretical frameworks. Data were analyzed using descriptive statistics, Q methodology and a multinomial logit model. The results show the usefulness of the concept of ESs and its valuation using non-monetary methods. Indeed, monetary approaches do not take into account the heterogeneity of preferences because they flatten the various values of nature by projecting them on the single monetary dimension, an approach which is often rejected by stakeholders. Also, depending on the non-monetary valuation and ranking of ESs, stakeholder types, academic information supply and familiarity with the ecosystems, the results show that preferences vary especially for provisioning and cultural services. On the other hand, there is a relatively high consensus of high interest for regulation and maintenance services. I recommend that public policies should use more the concept of ESs in the decision-making process. ESs translate the complexity of the environment into a series of functions in a common language understandable to all stakeholders in decision-making processes. Another recommendation is to take into account the diversity of stakeholders’ preferences for ESs. Indeed, such an integrative practice can prevent or contribute to reduce conflicts among stakeholder groups

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Guiot, de la Rochère Léo. "Cours d'eau régulés et provision de services écosystémiques : contrôle d'ouvrages pour la migrations d'espèces piscicoles." Thesis, Toulouse, INPT, 2020. http://www.theses.fr/2020INPT0085.

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Abstract:

Mon travail de thèse s’intéresse au rétablissement de la continuité de la migration piscicole dans des réseaux d'irrigations, et plus particulièrement le cas des marais littoraux fortement régulés. Nous traitons le cas particulier du marais de Charras (estuaire de La Charente), et comme espèce cible nous nous intéressons à l’Anguille (a son stade de développement communément appelé civelle). Il s’agit d’un marais où l’écoulement est fortement régulé par des ouvrages de régulations: portes à flots, clapets, vannes. Or ces ouvrages sont des obstacles à la libre circulation des civelles. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la description du fonctionnement des ouvrages spécifiques à la gestion de l’eau dans les réseaux côtiers (portes à flots et clapet), et des solutions hydromécaniques permettant leurs franchissements (cale, raidisseur, et flotteur). Nous avons développé un modèle de fonctionnement de ces ouvrages permettant de dimensionner et comparer les solutions hydromécaniques existantes. Puis dans un second temps, nous avons étudié le comportement de la civelle au niveau des vannes. Nous avons vérifié, in-situ, la limite de vitesse de nage des civelles établie en laboratoire. Et nous avons mis en évidence que des modifications d’écoulement locales à l’aide de rugosités ne permettaient pas d’améliorer le franchissement des civelles. La troisièmes partie est consacrée à l’amélioration du passage des civelles aux niveaux d'ouvrage d’étagement (vannes et seuils) par modification de leurs gestions. Un modèle hydraulique basé sur les équations de Saint-Venant 1D du marais de Charras a été réalisé. Il permet d’évaluer l’impact des modifications de gestions des ouvrages de contrôle (porte à flot, clapet, vanne,…) sur les paramètres hydrauliques contraints par les besoins d’exploitation (ici les hauteurs d’eau, et les débit) et les grandeurs physiques de l’écoulement contrôlant le passage des civelles au niveau des ouvrages d’étagement (ici la vitesse de l’écoulement). Une quatrième partie présente plusieurs campagnes de suivi de conductimétrie dans le marais de Charras. Ils ont été mis en place pour évaluer l’impact du rétablissement de la continuité de la migration piscicole sur un réseaux hydrographique d’eau douce. Ils mettent en évidence que les solutions de franchissement piscicole permettent des intrusions salines qui complexifient l’écoulement: il est alors fortement stratifié
This PhD thesis investigates the fish migration continuity restoration in irrigation network, more specifically the highly regulated coastal marshes. We consider the study case of the Charras marsh (Charent estuary), and we focus on the eel migration (in particular on its lifestage part called glass eel). It is a highly regulated marsh where the flow regulate whiwh hydraulics structures: tide gates, flap gates, sluices gates. These structures are obstacles to glass eel migration. We start by studing specific structures for water management in coastal networks (flood gates and flap gates), and hydromechanical solutions for fish passage (blocks, stiffeners and floats). We propose an operating model for these specific structures that takes these hydromechanical solutions for fish passage into account. The model makes it possible to evaluate the impact of these solutions on the passabilities for fish, and on their performance in terms of hydraulic regulation. Then we studied the glass eel behaviour in front of a sluice gate. We verified, in situ, the swimming speed limit of the glass eel established by laboratory studies. And we showed that local flow modifications using roughnesses did not improve glass eel passage at sluice gate. The third part is devoted to the improvement of the glass eel passage at sluice gates (or weirs) by modifying their management rules. To evaluate the impact of these adaptations, a model of the marsh was built, based on the one-dimensional Saint-Venant equations and appropriate gate equations. It allows to evaluate the impact of the modifications of the control structures management (gate, flap gate, sluice gate,...) on: the key hydraulic parameters for the exploitation needs (water levels and flow rates), and the physical quantities of the flow controlling the passage of the elvers at the level of the structures (Flow velocities at the hydraulic structures). A fourth part presents several conductivity monitoring campaigns in the Charras marsh. They were made to assess the impact of restoring the fish migration continuity at coastal water control structures, on a freshwater hydrographic network. They show that the fish passage solutions allow saline intrusions that modify the flow: it becomes highly stratified

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Selmi, Wissal. "Services écosystémiques rendus par la végétation urbaine : application d'approches d'évaluation à la ville de Strasbourg." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAH013/document.

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Abstract:

Le défi de ce travail réside dans l’application conjointe de deux approches d’évaluation de la double-valeur des espaces végétalisés urbains (EVU) en s’inscrivant dans une dimension dualiste «éco-anthropocentrique». Cette posture a permis d’appréhender le fonctionnement de ces espaces et d’en quantifier les services et des services écosystémiques rendus à la société humaine. Ces deux approches se sont basées sur une démarche ascendante fondée sur la caractérisation de deux types de végétation : les pelouses et les arbres urbains. Le manque de connaissance sur le fonctionnement des pelouses urbaines a imposé la mise en place d’un protocole de suivi permettant d’établir un état des lieux initial sur les communautés prairiales qui s’y installent et sur leur dynamique. Bien qu’il n’ait révélé qu’une partie du fonctionnement de la flore prairiale, le protocole de suivi a eu le mérite d’en déterminer sa composition et sa structuration en précisant l’impact de plusieurs facteurs environnementaux et anthropiques. Quant à la végétation arborée, elle a été étudiée en quantifiant les services et des services écosystémiques en appliquant le modèle i-Tree Eco. Fondé sur des indicateurs biophysiques le modèle a fourni des informations sur le taux de stockage et de séquestration du carbone, le taux d’élimination des polluants atmosphériques et le taux d’émissions biogéniques par les arbres urbains. Bien que le recours au modèle soit empreint d’incertitude, il a permis de démontrer le rôle des arbres dans l’amélioration de la qualité de l’air. Mais, pour parvenir à rendre efficacement ce service, la plantation et la gestion des arbres peuvent être intégrées dans une réflexion de planification plus globale. L’objectif opérationnel d’une telle thèse ne se conçoit que par l’apport de connaissances concrètes à disposition des acteurs de terrain. Nous avons donc tenté de fournir quelques indications à ce propos, alliant ainsi recherche et dissémination des connaissances acquises
This research work provides two assessment tools based on both ecocentric and anthropogenic approaches. We argued that these approaches are complementary and they lead not only to understand ecological functions of urban green spaces but also to quantify ecosystem services provided to society. Based on bottom up approach, two urban habitats were assessed : lawns and urban forest. Due to the lack of knowledge about ecological functions of urban lawns, it was required to implement a monitoring protocol that helps to provide a baseline and measure the changes of flora composition and structure across urban green spaces. Although monitoring protocol had some limitations, it intended to highlight the response of lawn flora to environmental patterns and to particular human activities such as management techniques and trampling. Urban forest was assessed by quantifying it structure and some ecosystem services and desservices using i-Tree model Eco. Based on biophysical indicators, the model quantify the total carbon stored and the annually carbon sequestered, the annually amount of pollution removal, and the annually amount of biogenic emissions by trees. Although some uncertainty remains about the application of this model, it was shown that urban trees improve local air quality. However, to alleviate air pollution within urban area, planting and managing trees should be associated with an integrative planning strategy that takes into account other factors. Our study also incorporates operational items, so we have tried to provide some guidance to planners and green spaces managers with reference to our assessment results

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Raitif, Julien. "Contribution des insectes aquatiques émergeant des rivières à la fourniture de services écosystémiques pour l’agriculture." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1B060/document.

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Abstract:

La connexion entre milieux aquatiques et terrestres a suscité l’intérêt de la communauté scientifique, notamment l’effet du transfert d’énergie et de matière sur le fonctionnement des écosystèmes adjacents. Beaucoup d’études se sont intéressées aux apports d’insectes aquatiques ailés dans les écosystèmes naturels, mais peu à leur impact en milieu agricole. En modifiant la production secondaire d’invertébrés aquatiques, les pratiques agricoles sont à même d’intensifier ou diminuer l’effet de ces apports aquatiques dans les terres agricoles et par conséquent la fourniture de services écosystémiques utiles à l’agriculture. Nous avons collecté des données d’émergences et de dispersion d’insectes aquatiques depuis plusieurs rivières dans des paysages agricoles. Les principaux groupes d’insectes émergents sont les trichoptères (56%), chironomidés (25%) et éphéméroptères (19%). Nous estimons la biomasse sèche émergente entre 1445 et 7374 mg m-2 an-1 selon les sites. Une majorité de ces insectes aquatiques se déposent sur une bande entre 0 et 10 mètres du bord de la rivière mais une proportion importante (45%) se dépose dans les cultures après 20 mètres. Nous apportons de nouvelles et prometteuses connaissances suggérant que les insectes aquatiques participent à la fourniture de plusieurs services écosystémiques (fertilisation, contrôle biologie, épuration de l’eau et pollinisation). En paysage agricole, une communauté d’insectes riche et abondant est nécessaire à la mise en place d’un système agricole durable. Nous pensons que le rôle des insectes aquatiques est à ce titre important et suggérons de nouvelles pistes de recherches pour l’agroécologie
The connection between aquatic and terrestrial habitats has increased scientific interest in ecological subsidies, focusing on how the transfer of matter and energy between adjacent ecosystems can modify the ecosystems functioning. Much attention has focused on aquatic subsidies associated with winged aquatic insects in pristine areas, but their implication in agricultural landscapes is rarely considered. By altering the production of benthic macroinvertebrates, agricultural practices can increase or decrease the strength of aquatic subsidies and subsequently the provision of several ecosystem services to agriculture. We have monitored the emergence and inland dispersal of adult aquatic insects from several agricultural streams. Most emerging dry mass (DM) belong to Trichoptera (56%), Chironomidae (25%) and Ephemeroptera (19%). We estimate that annual emerging dry mass of aquatic insects ranged between 1445 and 7374 mg m-2 y-1 depending on stream. The majority of aquatic insects emerging falls between 0 and 10 meters from stream hedges. However, a great proportion (45%) though disperses and eventually falls after 20 meters from the stream. We provide new and promising evidence suggesting that winged stream insects can support several ecosystem services (soil fertilization, crop pest control, water purification and pollination). In agricultural landscapes, a rich and abundant insect community is necessary to promote sustainable practices, and we believe the role of aquatic subsidies in providing ecosystem services to agriculture is a new and promising field of research in agroecology

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Langlois, Barbara. "Incitations économiques pour la régulation de la fourniturede bouquets de services écosystémiques dans les agroécosystèmes." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLA010/document.

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Abstract:

Les agroécosystèmes font face à un déclin des services écosystémiques (SE) de régulation, non-marchands. Nous l’interprétons via deux concepts économiques : les biens publics qui appellent une régulation, et la production jointe qui souligne les conséquences des interactions entre SE dans leur régulation.Cette thèse étudie comment accroître la fourniture de SE non-marchands par des incitations économiques, en prenant en compte la multiplicité des SE et les interactions entre eux.Nous étudions d’abord la régulation des biens publics joints à l’aide de microéconomie théorique. Ensuite, nous menons une analyse appliquée avec des données agroécologiques simulées et des méthodes numériques pour définir les solutions coût-efficientes et les incitations pour leur mise en œuvre. Nous comparons plus particulièrement les incitations basées sur les actions et sur les résultats.Nous montrons théoriquement que les interactions entre SE rendent leur régulation plus complexe, notamment avec des incitations basées sur les résultats, et quand le coût varie selon les bouquets de SE. Dans l’analyse appliquée, nous montrons que prendre en compte le coût de la fourniture des SE est crucial pour maximiser leur fourniture avec un budget limité. Nous montrons que les incitations basées sur les résultats sélectionnent les solutions coût-efficientes mais induisent un budget plus élevé que les incitations basées sur les actions, à cause des interactions entre SE. Enfin, nous montrons que l’analyse à l’échelle du paysage et l’hétérogénéité modifient les solutions qui maximisent les SE, mais pas les propriétés des deux types d’incitations.Nos résultats soulignent que les politiques agro-environnementales doivent cibler les services écosystémiques de manière intégrée, si possible à l’échelle de la ferme ou du paysage et considérer le coût de leur fourniture. Les incitations basées sur les résultats ne sont pas la solution à tous les problèmes des politiques agroenvironnementales
Agroecosystems show a decline in regulating, non-marketed ecosystem services (ES). We interpret this decline through two economic concepts: public goods, which call for regulation, and joint production, which underlines the role of interactions among ecosystem services in their regulation.This thesis studies how to increase the provision of non-marketed ES through the implementation of economic incentives, while accounting for their multiplicity and the complex interactions among them.We first study the regulation of joint public goods with microeconomic theory. We then carry an applied analysis with simulated agroecological data and numerical methods to define cost-efficient solutions and simulate the implementation these solutions with economic incentives. We especially compare result-based and action-based incentives.We show theoretically that interactions among ES make their regulation more complex, especially with result-based incentives and when the production cost varies among bundles of ES. In the applied analysis, we show that accounting for the cost is crucial to maximise ES with a limited budget. We show that result-based incentives select cost-efficient bundles of ES but lead to higher policy budgets than action-based ones, due to interactions among ES. Eventually, we show that considering the landscape scale and heterogeneity plays on the solutions maximising ES, but not on the comparison between result-based and action-based incentives.Our results underline that agri-environmental policies need to target ES in a integrative way, at the farm or landscape scale, and consider the cost of providing non-marketed ES. Result-based incentives don’t solve all issues of agri-environmental policies

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Poyat, Yannick. "La cartographie des services écosystémiques rendus par les sols : un nouvel outil pour des projets d'urbanisme durable." Thesis, Tours, 2018. http://theses.scd.univ-tours.fr/index.php?fichier=priv/2018/yannick.poyat_8186.pdf.

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Abstract:

En France, l’expansion des aires urbaines suit une évolution quasi-linéaire depuis les années 1990, en progressant d’environ 57 000 ha par an. Cette situation est contradictoire car l’urbanisation induit la destruction d’une ressource naturelle indispensable au maintien du bien-être de l’Homme : le sol. La connaissance du sol est perçue comme une contrainte en urbanisme puisque celle-ci contribue à remettre en question l’aspect destructeur des projets urbains. Cependant, compte tenu de la dichotomie entre pédologie et urbanisme, nous pouvons supposer que les élus locaux n’ont simplement pas connaissance des enjeux environnementaux et socio-économiques liés à la préservation des sols. Un travail d’enquêtes a donc été mené auprès d’élus locaux pour comprendre les liens d’influence entre représentations et pratiques. Les résultats montrent que le sol est conservé à partir du moment où les services écosystémiques qu’il supporte bénéficient d’une reconnaissance d’intérêt partagée localement. La connaissance de cette valeur sociale peut être considérée comme une étape préalable à la conception d’outils d’aide à la décision, destinés à intégrer la question du sol au sein des processus de planification urbaine
In France, the expansion of urban areas has followed an almost linear evolution since the 1990s, increasing by about 57,000 ha per year. This situation is unsustainable because urbanization induces the destruction of a nonrenewable natural resource essential for the maintenance of human welfare : the soil. Soil knowledge is perceived as a constraint in urban planning in so far as it contributes to questioning the destructive aspect of urban projects. However, given the dichotomy between pedology and urbanism, we can hypothesis that local politicians do not have knowledge of environmental and socio-economic issues related to soil conservation. A survey work was therefore conducted with local politicians to understand the relationship between representations and practices. Results show that the soil is preserved as soon as the ecosystem services it supports are broadly reconised. Knowledge of this social value can be seen as a prerequisite for designing decision support tools to integrate sustainable soil management into urban planning processes

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Legrand, Thomas. "L'analyse institutionnaliste des Paiements pour Services Environnementaux (PSE) : vers une nouvelle compréhension du cas costariciens." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS005S.

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Abstract:

En se fondant sur une étude des Paiements pour Services Environnementaux (PSE) en général et du cas costaricien en particulier, ce travail entend répondre à la suivante : en quoi et comment une analyse institutionnaliste renouvelle-t-elle et enrichit-elle la compréhension des mécanismes de PSE par comparaison avec une approche “coasienne” qui a dominé jusqu’à présent? L’analyse institutionnaliste montre que le Programme costaricien de PSE est fondé non pas sur la logique de la transaction marchande mais sur celle de récompense où les paiements viennent renforcer la bonne intendance environnementale. Sa performance apparait également meilleure selon la perspective institutionnaliste, du fait des effets indirects et à long terme du programme sur le plan environnemental et de sa forte légitimité, bien que son impact social apparaisse toujours faible. Cette compréhension différente du programme aboutit à de nouvelles recommandations et de nouveaux enseignements du cas costaricien
Based on assessment of Payment for Environmental Services (PES) in general and of the Costarican program in particular, this work intends to answer the following question: to what extent and how an institutionalist analysis provide a new and better understanding of PES compared with a "coasean" approach that has prevailed to present ? The institutionalist analysis shows that the Costarican PES program is not based on the logic of a market transaction but rather on that of reward for good environmental stewardship. Its performance appears also better when assessed according to an institutionalist perspective, which emphasizes the indirect and long-term positive effects for the environment of the program and its strong legitimacy, while confirming the weakness of its social impact. This different understanding of the program leads to derive new recommendations and lessons from the Costa Rican case

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Salas, Lopez Alex. "Effets de l’anthropisation sur la diversité fonctionnelle des fourmis et leur participation dans des processus écosystémiques." Thesis, Guyane, 2016. http://www.theses.fr/2016YANE0004/document.

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Abstract:

Les perturbations d’origine anthropique sont à l’origine de l’érosion de la biodiversité avec des conséquences sur la structure des communautés et pour le fonctionnement des écosystèmes. La vitesse de ces changements a stimulé de nombreuses recherches portant sur les effets de ces modifications sur la biodiversité des organismes et leurs propriétés fonctionnelles. En effet il a été montré que les traits des espèces sont plus importants que leur identité elle-même pour tenir compte de leurs rôles écologiques. Même si la majorité de ces travaux ont étudié la réponse des producteurs primaires sur les écosystèmes terrestres, la contribution d’autres organismes est toutefois essentielle pour maintenir un fonctionnement et une résilience des écosystèmes corrects.Les fourmis sont des organismes cibles intéressants pour étudier de telles modifications du fait de leur abondance et de leur dominance écologique. En effet elles ont une distribution cosmopolite et participent à de nombreuses fonctions dans l’écosystème terrestre. Elles sont également faciles à étudier et des méthodes d’échantillonnage standard existent. Bien que de nombreuses recherches aient démontré des modifications dans la composition spécifique des fourmis dans des gradients environnementaux, un nombre réduit d’entre elles ont étudié la contribution de ces organismes sur le fonctionnement des écosystèmes. De plus, les traits responsables de la stabilité des communautés de fourmis en réponse à ces modifications sont encore peu connus. Il est donc nécessaire de développer une méthodologie capable d‘identifier la participation des fourmis dans des processus écosystémiques permettant également de quantifier leur activité afin de comprendre comment ces organismes agissent sur les capacités de résistance et résilience des écosystèmes.Ainsi, cette thèse vise mettre en lumière i) en quoi la simplification des habitats liée aux activités humaines a des répercussions sur les communautés de fourmis, ii) quels sont les traits responsables du succès écologique d’une espèce ou de son déclin au sein d’un environnement donné, et iii) comment ces variations en composition spécifique impactent l’intensité de participation des fourmis aux processus écosystémiques
Land-use changes have deep consequences on species diversity, community structure and ecosystem functioning. Consequently, many works have tried to understand the effects of such changes on the diversity and functional properties of organisms. It has been demonstrated that species traits are oftenly more important than the identity of species per se in order to account understand the ecological roles of species. Besides, while the majority of assessments about land-use change effects on ecosystem functioning have focused on primary producers, the contribution of other organisms is essential to maintain the functioning and resilience of ecosystems.Ants are interesting organisms to track land-use changes due to their abundance, ubiquity and ecological dominance. Ants are present in most of terrestrial biomes and participate in several ecosystem processes through their consumption of food resources. They are also easy to sample and standard methods exist to provide accurate comparisons between studies. While a number of studies have demonstrated abrupt changes in ant species composition along environmental gradients, only a reduced number of such studies have tried to understand how ant community changes affect ecosystem processes. Moreover, the traits responsible for the stability of ant communities in response to land-use changes are little known. It is therefore necessary to develop a methodology that enables a proper identification of ant participation to different ecosystem processes and their contribution to ecosystems’ resistance and resilience.In this thesis I aim to bring some light about i) how land-use changes affect ant community structure? ii) what traits are responsible of the ecological success of a species or it’s extinction from a given environment? iii) how changes in the species or trait composition affect the participation intensity of ants in different ecosystem processes ?

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Guitet, Stéphane. "Diversité des écosystèmes forestiers de Guyane française : distribution, déterminants et conséquences en termes de services écosystémiques." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS183/document.

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Abstract:

Le massif forestier guyanais présente à la fois une grande originalité en termes de biodiversité, un bon état de conservation, une forte contribution au stock de carbone amazonien et une dynamique socio-économique très rapide. Les connaissances sur la diversité des écosystèmes forestiers de Guyane française restent cependant insuffisantes pour asseoir une gestion optimale des différents services écosystémiques à l’échelle du territoire. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse, visent prioritairement à étudier la diversité des écosystèmes forestiers de Guyane, les facteurs déterminant leur variabilité et les conséquences de cette variabilité en termes de services écosystémiques et de gestion.La première partie de la thèse met en évidence les différentes échelles de structuration spatiale de la diversité forestière et les patrons de composition qui en résultent à l’échelle régionale. Elle s’appuie sur une récente campagne d’inventaires forestiers (2006-2013) couvrant l’ensemble du département et rassemblant 3 132 placettes de 0.2ha implantées selon un plan d’échantillonnage emboîté et pluristratifié. Les résultats obtenus vérifient l’hypothèse d’une forte influence de la géomorphologie, à l’échelle des paysages, sur la bêta et l’alpha-diversité des forêts guyanaises en termes d’espèces dominantes (métrique de Simpson). Cette première étape a nécessité plusieurs développements méthodologiques préalables notamment l’évaluation de l’incertitude taxonomique des inventaires forestiers et sa propagation dans les analyses de diversité, ainsi que l’élaboration de modèles cartographiques permettant de caractériser précisément l’environnement géomorphologique à diverses échelles d’études.La deuxième partie de la thèse vise à expliquer l’influence exercée par les paysages géomorphologiques sur la végétation forestière à travers l’étude des relations entre géomorphologie et sols. Elle s’appuie sur l’analyse de près de 450 sondages pédologiques couplés à la campagne d’inventaire forestier. Les résultats obtenus démontrent une forte dépendance de la nature et des propriétés des sols vis-à-vis des paysages géomorphologiques et du dénivelé régional. Ils suggèrent l’existence d’un effet de filtre édaphique sous-jacent au déterminisme géomorphologique sur la diversité forestière. Une part importante de l’influence géomorphologique reste cependant indépendante du filtre édaphique et est interprétée comme un effet conjugué de deux autres mécanismes sur deux échelles de temps distinctes : le contrôle du turn-over forestier par la dynamique géomorphologique au cours du quaternaire récent et l’intégration des effets biogéographiques sous l’influence des changements globaux plus anciens.La troisième partie de la thèse s’intéresse aux conséquences de la diversité biotique et abiotique décrite sur la gestion forestière et sur la variabilité des services écosystémiques rendus par la forêt, notamment en termes de stockage du carbone dans la biomasse et dans les sols. La quantité de carbone stockée, très variable à l’échelle locale, se révèle significativement influencée par la diversité écosystémique à l’échelle régionale. Ce service de régulation est mis en relation avec la richesse spécifique locale (service de support) et la quantité de bois exploitable (service d’approvisionnement). Des relations complexes de corrélation et de compromis sont mises en évidence entre ces différents services. Elles illustrent la variabilité des réponses des services écosystémiques à la diversité des écosystèmes forestières.La mise en perspective de ces différents volets permet de proposer une typologie précise des habitats forestiers de Guyane et de fournir des pistes de prise en compte de cette diversité écosystémique pour l’aménagement du territoire et la gestion forestière
French Guiana forest presents a high originality in terms of biodiversity, a good state of preservation, a strong contribution to the overall Amazonian carbon stocks and a very fast socio-economic dynamic. However, our knowledge about forest ecosystems diversity remains insufficient to ensure an optimal management of the various ecosystems and of the services they may provide across the territory. This thesis aims to answer this central issue by studying the diversity of forest ecosystems at the scale of the entire forested area of French Guiana. Specifically we targeted highlighting the factors that determine ecosystems variability and evaluating the consequences of this variability in terms of ecosystem services and management.Firstly, we bring out complex patterns of diversity at different scales including strong floristic variation at the regional scale, using a recent forest inventories campaign (2006-2013) that has been conducted according to a stratified sampling design which includes 3,132 0.2ha-plots covering the whole territory. Our results verify the hypothesis of a strong control of forest beta and alpha diversity by geomorphology, especially at the landscape scale and for dominant species (Simpson metric). This first step required several preliminary methodological developments including an assessment of the taxonomic uncertainty in forest inventories, and spatial models to accurately characterize the geomorphological context at various scales.Secondly, we aimed at interpreting the influence of geomorphological landscapes on the composition of forest vegetation by exploring the relationship between geomorphology and soils. Using about 450 soil sampling locations coupled with the forest inventory plots, we demonstrated that nature and properties of soils are dependent on geomorphological landscapes and locally distributed along regional elevation gradients. A significant soil filtering effect was found underlying the geomorphological influence on forest composition and diversity. However, a major part of this influence proved to be independent of soil filtering and is interpreted as a combination of two mechanisms at two different time-scales: (i) the control of forest turn-over by the geomorphological dynamics during the Late Quaternary and (ii) the integration of biogeographic effects under the influence of tectonic evolution and ancient climate changes.Last of all, we addressed the consequences of the analysed biotic and abiotic variations, which combine into habitats diversity on forest management and on the variability of ecosystem services provided by forests, particularly for carbon storage in biomass and soils. The amount of carbon stored is highly variable at local scale but proves to be significantly influenced by habitats diversity at the landscape level. This regulation service is related with the local species richness (pertaining to the category of support services) and the amount of usable wood (pertaining to the category of supply services). Complex relationships, including correlations and compromises, are evidenced between these different services. This illustrates the variability of the responses of ecosystem services to the habitats diversity.Finally our work allowed us to provide a new typology of natural habitats present in French Guiana forest and to propose suggestions in order to improve land uses and multifunctional forest management in French Guiana

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Alfonsi, Elsa. "Processus d’assemblage des communautés végétales dans les zones humides de Gironde : du diagnostic aux services écosystémiques." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0092/document.

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Abstract:

Les zones humides sont des écosystèmes dynamiques en perpétuel changement, dans le temps et dans l'espace et demeurent parmi les plus menacés au monde. Ce travail de thèse est une contribution à la connaissance et la conservation des zones humides. Nous avons étudié la végétation de différents milieux, appartenant à un réseau de zones humides de Gironde, allant des landes humides aux prairies alluviales. Nous les avons choisies pour leur intérêt patrimonial et les enjeux de gestion qu'elles représentent dans le département. Nous avons utilisé plusieurs approches descriptives et expérimentales. La première partie vise à étudier l’organisation des communautés des deux grands systèmes, les landes humides et les prairies alluviales, le long de gradients environnementaux. Dans un deuxième temps, une approche combinant données anciennes et récentes, nous a permis de caractériser les changements de végétation à long terme selon différentes stratégies d’étude de la végétation. La troisième partie, par une approche expérimentale a été conduite sur une communauté végétale à fort enjeu patrimonial : les prairies à Molinie (code 6410 de la Directive Natura 2000). Cette troisième partie a permis de mettre en évidence la part respective des filtres stochastiques (dispersion de graines) et déterministes (compétition) dans une communauté soumise à de fortes contraintes environnementales (inondation). Enfin, dans une analyse prospective, nous avons considéré les enjeux de biodiversité ainsi que les services écosystémiques, cette fois, à l'échelle du département. Cette analyse envisage les outils à développer pour une approche multi-taxon et multi-services sur l'ensemble des zones humides de Gironde. L’ensemble de ce travail a permis de construire un dispositif de suivi de la biodiversité végétale au niveau départemental. Les résultats de ce travail contribuent aujourd’hui à considérer la gestion de ces communautés végétales de façon intégrée et proposent des outils d’aide à la décision pour la gestion de ces espaces
Wetlands are dynamic ecosystems, constantly changing in time and space, and remaining among the most threatened ecosystems in the world. This thesis contribute to wetland knowledge and conservation. We studied the vegetation of different communities belonging to a network of wetlands in Gironde and ranging from wet heathlands to alluvial meadows. Wetlands were selected from the department council historical interest and management issues. We used several descriptive and experimental approaches. The first part aims to study the organization of the communities of the two major systems, heathlands and alluvial grasslands, along environmental gradients. Then, in a second time, an approach combining old and recent data allowed us to characterize long-term vegetation changes according to different strategies of vegetation study. The third part was conducted on a plant community with a strong conservation issue: Molinia caerulea wet meadow (Code 6410 of the Natura 2000 Directive) with an experimental approach. We highlight here the importance of stochastic filters (seed dispersion) and deterministic filters (competition) in a community controlled by environmental constraints (flooding). Finally, within a prospective analysis, we considered biodiversity issues and supply in ecosystems services at the departmental level. This analysis investigate tools to develop for a multi-taxon and multi-service approach in any Gironde wetlands. This work allowed us to create a monitoring device for plant biodiversity in the department. These results lead to consider nowadays the management of these plant communities in an integrated way and offer tools of decision support for the management of these communities

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Sacco--Martret, de Préville Ambre. "Réseaux trophiques et services écosystémiques de régulation naturelle des communautés de carabes en champs de blé." Electronic Thesis or Diss., Rennes, Agrocampus Ouest, 2022. http://www.theses.fr/2022NSARA091.

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Abstract:

L’un des enjeux de l’agriculture moderne est la réduction de l’utilisation d’intrants chimiques, dont celle de pesticides. La régulation naturelle, en particulier la lutte biologique par conservation, est un levier prometteur de la gestion intégrée des nuisibles. Les carabes, des arthropodes abondants et diversifiés en agroécosystème, sont considérés comme de bons candidats pour la lutte biologique de par leur consommation d’une large diversité de ravageurs et d’adventices. Ce régime alimentaire opportuniste se traduit cependant par la consommation d’auxiliaires de culture et complexifie l’estimation des services apportés par les carabes. Cette thèse avait pour objectif d’apporter un éclairage sur la dynamique temporelle des interactions trophiques entre les carabes et leurs ressources en milieu agricole, afin d’estimer le potentiel de régulation de ces prédateurs.L’agriculture par conservation, comparée à l’agriculture conventionnelle, s’est révélée avoir un effet bénéfique sur les communautés de carabes et sur la régulation des pucerons. L’analyse moléculaire de contenu stomacal des carabes nous a permis de confirmer que les carabes consomment des ravageurs et qu’en leur absence ils se maintiennent grâce à des proies alternatives. Toutefois, la détection d’une interaction trophique par analyse moléculaire dépend de nombreux facteurs comme la nature de la proie, la voracité du prédateur ou sa taille. Une expérience complémentaire a montré que l’analyse moléculaire tend à sous-estimer la prédation des pucerons relativement à celle des vers de terre, soulignant à nouveau le potentiel des carabes en tant qu'agent de biocontrôle
One major challenge of modern agriculture is to reduce the use of chemical inputs, particularly pesticides. Natural regulation, in particular conservation biological control, is a promising lever for integrated pest management. Carabids, abundant and diverse arthropods in agroecosystems, are considered good candidates for biological control due to their consumption of a wide variety of pests and weeds. However, this opportunistic diet also results in the consumption of auxiliaries and makes it difficult to estimate the services provided by carabids. This PhD aimed to shed light on the temporal dynamics of trophic interactions between carabid beetles and their resources in agroecosystems,in order to estimate the regulation potential of these predators. Conservation agriculture, compared to conventional agriculture, had a positive effect on carabid communities and aphid regulation. Molecular gut content analysis confirmed that carabids consume pests, including aphids, and that in the absence of pests they survive thanks to alternative preys. However, the detection of a trophic interaction by molecular analysis depends on many factors as prey identity, predator voracity and predator size. An additional study showed that molecular analysis tends to underestimate aphid predation relatively to earthworm predation, highlighting again the potential of carabids as biocontrol agents

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Dusza, Yann. "Toitures végétalisées et services écosystémiques : favoriser la multifonctionnalité via les interactions sols-plantes et la diversité végétale." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066033/document.

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Abstract:

Les toitures végétalisées sont des écosystèmes urbains et construits en essor constant en France et dans le monde. Elles sont associées à plusieurs services écosystémiques tels que la limitation du ruissellement des eaux de pluie vers les canalisations, la réduction des effets d'îlots de chaleur urbains ou l'augmentation de la biodiversité en ville. L'amélioration de la quantité et de la qualité des services écosystémiques attendus nécessite de comprendre l'influence des interactions entre les composantes de la toiture végétalisée, à savoir la composition du sol, sa profondeur et la communauté végétale, sur les multiples fonctions écosystémiques associées. Pourtant, ces interactions n'ont jamais été étudiées dans le contexte des toitures végétalisées. A l'aide d'expérimentations en milieu contrôlé puis en conditions réelles sur une toiture parisienne, nous avons cherché à comprendre comment les interactions entre les composantes des toitures végétalisées influencent des fonctions majeures liées aux cycles biogéochimiques du carbone, de l'azote et de l'eau, ainsi qu'à la pollinisation. Nous avons mis en évidence une influence majeure des interactions entre type de sol, profondeur du sol, espèces de plantes et diversité végétale sur (1) le niveau de réalisation des fonctions écosystémiques ainsi que (2) les interactions entre ces fonctions. Nous avons montré que le choix des composantes d'une toiture pouvait conduire à des compromis entre services écosystémiques. Nous proposons des pistes de conception et de gestion pour obtenir des toitures végétalisées multifonctionnelles
Green roofs are urban constructed ecosystems, associated with multiple ecosystem services, such as urban heat island and stormwater runoff mitigation or support for biodiversity. Enhancing the quality and quantity of expected ecosystem services requires to understand how interactions between substrate composition, substrate depth and plant community affect multiple ecosystem functions. However, such interactions have never been studied on green roofs. Using experimental approaches under controlled and real conditions on a Parisian rooftop, we focused on the influence of soil-plant interactions on key ecosystem functions related to carbon, nitrogen and water cycles as well as pollination. We highlighted that interactions between substrate type, substrate depth, plant species and plant diversity affect (1) the level of ecosystem functions and (2) interactions between functions. We found that the choice of green roof components could lead to trade-offs between ecosystem services. We propose general guidelines for the conception and management of multifunctional green roofs

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Moreau, Clémence. "Mettre en débat l’état de référence. Analyse des représentations des dynamiques paysagères au prisme des services écosystémiques." Thesis, Montpellier, 2019. http://oatao.univ-toulouse.fr/23867/1/Moreau_23867.pdf.

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Abstract:

Dans les territoires de montagne en Europe, les paysages évoluent sous l’effet d’une double dynamique : l’augmentation du couvert forestier et l’intensification des paysages agricoles. A partir d’un cas d’étude, le Mont Lozère, nous montrons comment ces deux dynamiques peuvent rentrer en tension, en explorant la question des choix sociaux liés aux dynamiques paysagères. Nous développons dans cette thèse un cadre conceptuel original, qui associe le concept de service écosystémique avec celui de l’état de référence, que nous avons mis en oeuvre par une démarche compréhensive et un dispositif de recherche-action. A travers l’étude des représentations, nous avons mis à jour un glissement de l’état de référence au sein des paysages agricoles, perçu différemment par les acteurs. Nous avons ensuite révélé les mécanismes sous-jacents aux choix liés aux dynamiques des paysages agricoles, ce qui nous a permis d’identifier un besoin de concertation autour de l’état de référence. Nous y avons répondu par une proposition concrète à travers un jeu de rôles, destiné à mettre les acteurs en situation d’apprentissages et à les accompagner vers des choix plus concertés. Notre contribution porte à la fois sur la question de la conciliation de différents objectifs dans les aires protégées, le rôle de l’état de référence dans la gouvernance des paysages et la plus-value scientifique et opérationnelle du concept de service écosystémique.

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Chateil, Carole. "De la parcelle au paysage : quels déterminants de la biodiversité et des services écosystémiques dans les agro-écosystèmes ?" Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2010. http://www.theses.fr/2010MNHN0026.

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Abstract:

La biodiversité est fortement menacée par l’agriculture et fournit pourtant les services écosystémiques indispensables à une agriculture durable. L’objectif de cette thèse est de comprendre l’impact de l’intensification de l’agriculture sur la structuration de la biodiversité et sur le fonctionnement des agro-écosystèmes, afin de proposer des pratiques agricoles en faveur d’une agriculture durable. D’une part, une étude expérimentale suggère un rôle important de la diversité phénotypique des cultures à l’échelle infra-parcellaire dans la structuration des communautés d’arthropodes. D’autre part, l’étude d’un double gradient d’intensification (d’intensité des pratiques et de diversité du paysage) montre que les perturbations locales et la fragmentation des habitats naturels sont responsables d’une perte de diversité spécifique non aléatoire en fonction des traits fonctionnels, qui peut affecter les services écosystémiques mutualistes comme la pollinisation
Biodiversity loss is often considerable in agroecosystems. Yet, agricultural production relies greatly upon biodiversity and ecosystem services, which are essential to agricultural sustainability. The goal of this thesis is to understand the impact of agricultural intensification on biodiversity and agroecosystem functioning. This knowledge is then used to recommend more sustainable agricultural practices. First a fine-scale experimental study suggests a significant role of crop phenotypic diversity at the field-scale for arthropod community structure. Second, the study of two intensification gradients (intensity of farming practices and landscape diversity) shows that local disturbance and fragmentation of natural habitats are responsible for a non-random loss of species diversity depending on biological traits, with consequences on mutualistic ecosystem services such as pollination

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Villanueva, Villa Antonio. "Services écosystémiques et paysage : Interactions dans un système socio-écologique à la périphérie de la Ville de Mexico." Thesis, Paris, Institut agronomique, vétérinaire et forestier de France, 2018. http://www.theses.fr/2018IAVF0020.

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Abstract:

Dans une époque dominée par de fortes transformations anthropiques, la recherche de nouvelles approches pour concilier les activités humaines et les écosystèmes naturels devienent de plus en plus importants. En ce sens, les concepts de « Services Ecosystémiques »et de « Systèmes Socio-Ecologiques » sont de plus en plus utilisés dans différentes disciplines scientifiques et sont pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que les humains tirent des écosystèmes. Ces concepts conduisent à l'étude des liens complexes entre la société et la nature, où la dimension spatiale et les caractéristiques du paysage ont une forte influence. Cependant, peu d'études ont été appliquées dans le cadre d'une approche spatiale.Cette thèse présente une recherche sur la dimension spatiale des Services Ecosystémiques, en particulier ceux des forêts tempérées des montagnes à la périphérie du Mexico DF. Les écosystèmes jouent un rôle important dans le bien être humaine par le biais de nombreux services écosystémiques. Ces Services Ecosystémiques sont le résultat des interactions complexes entre la nature et la société.Le Valle Central (zone centrale) du Mexique en particulière est un espace prioritaire pour la conservation de la biodiversité du fait du haut degré d’endémisme des espèces de faune et de flore présente. Dans cette zone où se situent plusieurs aires naturelles protégées, une initiative publique-privée cherche à créer une nouvelle catégorie de conservation qui inclut la gestion de toutes ces aires. Cette initiative est connue sous le nom de « Bosque de Agua » (Foret d’eau). Or, au « Bosque de Agua » les enjeux spatiaux entre nature et société font l’objet de pressions anthropiques fortes qui sont dues aux activités minières et agricoles et à l’étalement urbain des grandes conurbations. Dans cet espace, ces pressions entraînent la dégradation des écosystèmes naturels. Des recherches sont nécessaires pour analyser la dimension spatiale des interactions entre la nature et la société, en étudiant la synergie entre les Systèmes-Socio-Ecologiques et Services Ecosystémiques.La thèse introduit le cadre conceptuel utilisé pour étudier les liens entre les Services Ecosystémiques et les Systèmes Socio-Ecologiques. On considère dans cette recherche que les Services Ecosystémiques se trouvent au centre du Système Socio-Ecologique « Bosque de Agua ».Dans la partie sur modélisation spatiale ont été évalué quatre services (la provision d’eau, la provision de bois, la provision de nourriture et la régulation du climat local). Les résultats de cette partie incluent une carte des Services Ecosystémiques en identifiant les zones sensibles « points chauds » (hotspots) des Services Ecosystémiques. Ces résultats rendent explicite dans l'espace, par le biais de régressions pondérées géographiquement, l'impact des caractéristiques du paysage sur les Services Ecosystémiques.Par ailleurs, la cohérence spatiale des aires naturelles protégées et la distribution spatiale des services écosystémiques ont été évaluées en termes de superficie. L'objectif est de créer une typologie des zones naturelles en fonction de la surface des points chauds des Services Ecosystémiques protégés et non protégés.Finalement, un troisième résultat porte sur la perception qu’ont les habitants locaux de la capacité intrinsèque du « Bosque de Agua » de fournir des Services Ecosystémiques. Ce capacité perçu a été évalué par le biais des photoquestionaires effectué sur le terrain
In an era dominated by strong anthropogenic transformations, the search for new approaches to reconcile human activities and natural ecosystems is becoming increasingly important. In this sense, the concepts of "Ecosystem Services" and "Socio-Ecological Systems" are increasingly used in different scientific disciplines and are taken into account in political spheres to draw attention to the benefits that humans derive from ecosystems. These concepts lead to the study of complex links between society and nature, where the spatial dimension and landscape characteristics have a strong influence. However, few studies have been applied in a spatial approach.This thesis presents a research on the spatial dimension of Ecosystem Services, in particulary those of the temperate forests of the mountains on the periphery of Mexico City. Ecosystems have an important role to the human well-being through many ecosystem services. These Ecosystem Services are the result of complex interactions between nature and society.The Central Valley (central zone) of Mexico is a priority area for biodiversity conservation due to the high degree of endemism of the fauna and flora species present. In this zone where several protected natural areas are located, a public-private initiative is seeking to create a new conservation category that includes the management of all these areas. This initiative is known as the "Bosque de Agua" (Water Forest). However, in the "Bosque de Agua" the spatial stakes between nature and society are subject to strong anthropic pressures which are due to mining and agricultural activities and to the urban spread of large conurbations. In this space, these pressures lead to the degradation of natural ecosystems. Research is needed to analyse the spatial dimension of interactions between nature and society, by studying the synergy between Socio-Ecological Systems and Ecosystem Services.The thesis introduces the conceptual framework used to study the links between Ecosystem Services and Socio-Ecological Systems. It is considered in this research that Ecosystem Services are at the centre of the "Bosque de Agua" Socio-Ecological Ecological System.In the spatial modelling section, four Ecosystem Services were evaluated (water supply, wood supply, food supply and local climate regulation).The results of this section include a map of Ecosystem Services by identifying hotspots of Ecosystem Services. These results make explicit in space, through geographically weighted regressions, the impact of landscape characteristics on Ecosystem Services.In addition, the spatial coherence of protected natural areas and the spatial distribution of Ecosystem Services were assessed in terms of area. The objective is to create a typology of natural areas according to the surface area of protected and unprotected Ecosystem Services hotspots.Finally, a third result relates to the perception of local inhabitants of the intrinsic capacity of the "Bosque de Agua" to provide Ecosystem Services. This perceived capacity was assessed through field photo questionnaires

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Le, Clec'h Solen. "Spatialisation des services écosystémiques en contexte de front pionnier amazonien : analyse critique d'un outil de la gestion environnementale." Thesis, Rennes 2, 2016. http://www.theses.fr/2016REN20029/document.

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Abstract:

Pour mettre en oeuvre les services écosystémiques, notion clé de la gestion environnementale, de plus en plus d’acteurs se tournent vers la quantification et la spatialisation. Par sa dimension opérationnelle qui semble être naturelle pour beaucoup d'acteurs, la cartographie des services écosystémiques est souvent considérée comme un outil déjà opérant et neutre. Or, la représentation cartographique implique des choix qui ne sont pas neutres. En soulevant des doutes et des limitations techniques, qui reflètent bien souvent des failles de la notion, la cartographie peut aussi être considéréecomme une manière d'analyser de façon critique la notion. Cette thèse vise ainsi à étudier l’outil cartographique appliqué aux services écosystémiques afin de comprendre son apport potentiel pour la gestion environnementale. Pour ce faire, elle analyse de manière critique la dimension méthodologique de la notion de services écosystémiques et de sa cartographie. En outre, elle cherche à favoriser la compréhension des liens entre pratiques anthropiques et l'état du milieu naturel, notamment en déterminant les facteurs de contrôle qui permettent de quantifier les services. Cette thèse s’appuie sur le cas des espaces de déforestation en Amazonie brésilienne où les modifications paysagères sont rapides et récentes. Apartir d’images satellites à haute et moyenne résolution spatiale et de relevés terrain, des méthodes statistiques sont appliquées afin de cartographier un ou plusieurs indicateurs de services. Les résultats obtenus permettent de comprendre la répartition et la structuration spatiale de ces indicateurs, en relation avec l'appropriation de l'espace par les exploitantsagricoles et avec les éléments structurels du territoire. Ils soulignent également les limitations et les enjeux sous-jacents à la notion de services écosystémiques et son impact sur leur mise en application
To implement ecosystem services, key notion of environmental management, more and more actors have turned to quantification and mapping procedures. Because of its operational dimension that seems to be natural for many actors,ecosystem service mapping is often considered as an already operational and neutral tool. Yet, cartographical representation involves choices that are not neutral. Since mapping can raise doubts and technical limitations that often reflect in the notion itself, it can be seen as a way to critically analyze the notion. This thesis aims to study the mapping toolapplied to ecosystem services in order to understand their potential contribution to environmental management. To do so, it critically analyses the methodological dimension of the ecosystem service notion and its mapping. Furthermore, it aims topromote understanding of the relationships between human practices and the state of the natural environment, notably through the determination of factors of control that enable the quantification of ecosystem services. This thesis is based on the study case of deforestation areas in the Brazilian Amazon, where the landscape has been changing rapidly andrecently. Based on satellite images at high and moderate spatial resolution and on sampling data, statistical methods are implemented in order to map one or several indicators of ecosystem services. The results obtained allow the understanding of spatial repartition and the structure of these indicators, in connection with the way farmers use their land and the structural components of the territory. They also highlight the limitations and issues underlying the notion of ecosystem services and its implementation

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Bareille, François. "Gestion agricole des services écosystémiques : éclairages à partir de l’économie de la production et de l’économie de l’environnement." Thesis, Rennes, Agrocampus Ouest, 2018. http://www.theses.fr/2018NSARE050/document.

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Abstract:

La thèse étudie théoriquement et empiriquement la gestion des services écosystémiques par les agriculteurs sous le prisme économique. La thèse se divise en deux parties. Dans la première partie, je m'intéresse à l'offre et à la demande de services écosystémiques productifs en analysant le comportement des agriculteurs. J'introduis des indicateurs de biodiversité dépendants des assolements dans des modèles existants issus de l'économie de production. Ma principale contribution à la littérature est de prouver, à partir de l'analyse des comportements observés des agriculteurs, que les agriculteurs gèrent consciemment les services écosystémiques productifs. J'apporte d'autres éléments à la littérature, comme e.g. des nouveaux éléments sur la technologie agricole ou en montrant que la gestion collective des services écosystémiques productifs ne peut que rarement émergée spontanément dans des paysages réels.Dans la deuxième partie, j’étudie la demande de services écosystémiques non-productifs fournis par les agriculteurs. J’applique plusieurs cadres d’analyse développés en économie de l’environnement aux spécificités de l’agriculture, i.e. le service environnemental influe le plus souvent sur la fourniture de multiple biens publics, biens publics présentant des distributions spatiales de la demande différentes. Je contribue à la littérature en montrant que, bien que la plupart de la demande pour les services environnementaux fournis par les agriculteurs soit capturée localement (à l’échelle de la municipalité) ; une partie de la demande s’exprime à des échelles plus importantes
The thesis studies both theoretically and empirically the management of ecosystem services by farmers in two parts. In the first part, I study the supply and demand for productive ecosystem services by analyzing farmers’ behavior. I introduce biodiversity indicators that depend on acreage into existing models from production economics. My main contribution to the literature is to prove, from the analysis of farmers' observed behavior that farmers consciously manage productive ecosystem services. I bring other elements to the literature, such as new elements on the agricultural technology or showing that the collective management of ecosystem services rarely arises spontaneously in real landscapes.In the second part, I study the demand for non- productive ecosystem services. I apply several analytical frameworks developed in environmental economics to the specificities of agriculture, i.e. the environmental service influences the supply of multiple public goods with different spatial distribution of the demand. I contribute to the literature by showing that while most of the demand for environmental services provided by farmers is captured locally (at the municipal level), a part of the demand is expressed at larger scales. This has implications for agri-environmental policies, which I explore through two examples: the pesticide savings and the maintenance of agricultural wetlands

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Campagne, Carole Sylvie. "Evaluation des services écosystémiques par la méthode des matrices de capacité : analyse méthodologique et applications à l'échelle régionale." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0339/document.

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Abstract:

Les services écosystémiques (SE) sont définis comme les bénéfices que les humains retirent des écosystèmes. A titre illustratif, un arbre peut produire des fruits, séquestre du carbone et différentes activités récréatives ou valeurs esthétiques lui sont liées. Parmi les différentes approches d’évaluation des SE, la matrice de capacité est une méthode considérée comme flexible et rapide à mettre en œuvre. Constituée d’une table d’allocation d’un score pour chaque SE et chaque écosystème considéré, elle est de plus en plus utilisée en France, ainsi qu’à l’international. Dans le cadre de cette thèse nous avons travaillés sur l’évaluation des scores à dire d’experts dans le but, notamment, de déterminer certains biais et limites méthodologiques, mais également d’explorer des développements innovants pour différentes applications sur le Parc Naturel Région Scarpe-Escaut et la Région Hauts-de-France. Enfin nous avons intégré les disservices (les effets indésirables de la nature sur l’Homme) et l’intégrité écologique (la condition/santé de l’écosystème) dans l’évaluation des SE afin d’avoir une vision plus complète de la relation homme-nature
Ecosystem services (ES) are the benefits that humans derive from ecosystems. For example, a tree produces fruit that we pick, sequesters carbon as it grows, supports various recreational activities and has aesthetic value. Among the different approaches developed to assess ES, the experts-based capacity matrix is flexible and quick to implement. The matrix is a look-up table that assigns each ecosystem type a score defined by experts expressing its ES capacity. It is increasingly used in France, Europe and internationally. Three themes are addressed in the thesis: (i) methodological analysis to define and specify limits and specify methodology to address them, (ii) application of the method to the Scarpe-Escaut Regional Natural Park and to the Hauts-de-France Region, and (iii) integration of the evaluation of disservices (undesired effects of the natural environment on humans) and ecological integrity (condition/health of the ecosystem) into the evaluation of ES to take fuller account of the relation between humans and their natural environment

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Jeavons, Emma. "Stratégies de diversification végétale et interactions entre insectes bénéfiques floricoles : quels impacts sur les communautés d’ennemis naturels et de pollinisateurs et sur le contrôle biologique des phytophages ?" Thesis, Rennes 1, 2020. http://www.theses.fr/2020REN1B037.

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Abstract:

La crise de la biodiversité affecte le fonctionnement de tous les écosystèmes, notamment agricoles, via une perte des services écosystémiques. Favoriser les populations d’organismes à l’origine de ces services via des stratégies de diversification végétale est un levier prometteur pour maintenir une production agricole élevée ainsi que la santé des écosystèmes, mais les résultats obtenus sont variables et peu expliqués. L’objectif de cette thèse est de comprendre comment l’augmentation de la diversité cultivée impacte la structure et le fonctionnement des communautés de pollinisateurs et d’ennemis naturels en considérant leurs interactions. Nos résultats montrent que la diversification des ressources modifie la composition des communautés, pouvant mener à des interactions négatives. Dans les réseaux trophiques puceron – parasitoïde – hyperparasitoïde, la diversification semble avoir augmenté l’hyperparasitisme et la compétition entre les parasitoïdes primaires, ce qui expliquerait un contrôle des pucerons limité. L’utilisation massive des fleurs cultivées par les abeilles domestiques semble limiter l’utilisation de cette ressource par les pollinisateurs sauvages. De plus, nous avons observé une diminution du service de régulation des pucerons par les parasitoïdes en réponse à une forte abondance de pollinisateurs, signalant pour la première fois de possibles interactions négatives entre ces deux groupes. Optimiser plusieurs services écosystémiques simultanément demande de repenser les paysages agricoles en considérant l’utilisation des ressources de chaque groupe d’organismes à différentes échelles spatio-temporelles ainsi que les interactions au sein et entre ces groupes
Biodiversity loss affects the functioning of all ecosystems, including agroecosystems, through the loss of essential ecosystem services. Supporting populations of organisms providing those services though vegetation diversification schemes is a promising tool to maintain a high agricultural production as well as ecosystem health. Nevertheless, those schemes show contrasted and unexplained results. This work aims at understanding how increased cultivated diversity impacts pollinator and natural enemy community structure and functioning by considering interactions within and among those groups. Our results show a community shift in response to increased resource diversity, possibly leading to negative interactions. In aphid – parasitoid – hyperparasitoid trophic foodwebs, resource diversification seemed to increase hyperparasitism and competition among primary parasitoids, that could explain the limited aphid control. The intensive use of cultivated flowers by the domestic honeybee seemed to limit wild pollinator use of this resource. Moreover, we highlighted a decrease in aphid parasitism rate in response to high pollinator abundances, suggesting for the first time possible negative interactions among those groups. Rethinking agricultural landscapes considering resource use of each group at different spatio-temporal scales as well as interactions within and among groups is essential to optimize simultaneously several ecosystem services and reach more autonomous and resilient agricultural production

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Derak, Mchich. "Analyse multicritère des services écosystémiques et restauration participative des forêts. Cas du bassin de Béni Boufrah (Rif Central marocain)." Doctoral thesis, Universidad de Alicante, 2017. http://hdl.handle.net/10045/73167.

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Abstract:

La restauración ecológica es una de las medidas eficientes para frenar la degradación del medio natural y para mejorar la calidad de vida en zonas semiáridas. A pesar de esta importancia reconocida, la restauración es todavía poco apreciada e incluso rechazada por algunos stakeholders (actores locales). En la perspectiva de mejorar el éxito de la restauración ecológica, este trabajo propone un enfoque multicriterio y participativo basado en la toma de consciencia colectiva sobre el papel de la restauración en la mejora de la provisión de servicios ecosistémicos. Hemos aplicado este enfoque en la zona de Béni Boufrah, situada en el Rif Central marroquí, donde las condiciones biofísicas desfavorables combinadas con la fuerte presión humana sobre el medio exacerban la degradación de los recursos naturales, justificando la intervención urgente. Para orientar la elección de las intervenciones, hemos considerado cinco usos de suelo diferentes: el bosque de Arar (Tetraclinis articulata) y la repoblación del pino carrasco (Pinus halepensis), como posibles metas de la restauración, los cultivos mixtos de almendro y cereales y los cultivos de chumberas, como intervenciones agrícolas, y el matorral bajo, reflejando una situación de perturbación y abandono del terreno. La estimación de las prioridades de intervención en términos de servicios ecosistémicos se hizo de manera participativa, considerando la opinión de 67 stakeholders que incluían 19 científicos y gestores, 20 colaboradores y 28 usuarios directos de los recursos naturales. A pesar de algunas diferencias leves entre los tres grupos, observamos un elevado nivel de concordancia entre los tres grupos sobre la necesidad de dar la prioridad a la provisión de agua, y a los servicios de regulación y suporte, como el control de la erosión, la regulación de las inundaciones y el mantenimiento de la fertilidad del suelo. El nivel de coherencia cardinal y ordinal de los juicios de científicos y gestores resultó parecido al de colaboradores y usuarios directos, lo cual demuestra que las preferencias de estos últimos no deben ser omitidas en el proceso de establecimiento de prioridades. Según el análisis multicriterio de los cinco usos en base a los 17 servicios, el bosque del Arar proporciona el nivel más alto de provisión integrada de servicios ecosistémicos, seguido por las chumberas y los cultivos de almendro y cereales. La ordenación directa de los cinco usos por los mismos stakeholders y las discusiones mantenidas durante un taller participativo posterior permitieron validar los resultados del análisis multicriterio, mostrando que los stakeholders locales eran conscientes de la importancia de la conservación y la restauración de los bosques del Arar, pese a que su primera elección se inclinaba hacia los cultivos de almendro y cereales. La ordenación directa mostró que la repoblación con pinos es muy poco valorada por los tres grupos de stakeholders. Pensamos que un buen uso del enfoque multicriterio y participativo propuesto requiere la disponibilidad de datos cuantitativos sobre los servicios ecosistémicos evaluados, y la adopción de un lenguaje, sencillo y preciso a la vez, ilustrando la noción de estos servicios al conjunto de los actores involucrados. Pensamos también que la aplicación de este enfoque a una escala mayor por la administración forestal permitiría aportar más aclaraciones sobre los factores que conllevarían una mejora de la aceptación, del éxito y de la sostenibilidad de las acciones de restauración.

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Regnier, Camille. "Développement urbain et services écosystèmiques : une analyse du marché foncier." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCG002.

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Abstract:

Depuis la fin de la révolution industrielle, la sphère scientifique aussi bien que la sphère politique se sont interrogée sur la forme optimale des villes. D'abord marqué par un courant majoritaire prônant le désentassement urbain et la ville "aérée", le paradigme s'est retourné au fil du temps et notamment après la forte montée de nouveaux enjeux environnementaux. Le débat public s'oriente aujourd'hui vers la nécessité d'une densification de la croissance urbaine, et d'une lutte contre l'étalement urbain. Se pose dès lors la question de la validité de telles mesures, et plus largement de conception de stratégie d'intervention publique sur la marché foncier assurant un développement urbain compatible la préservation de l'environnement. Cette thèse propose donc de contribuer au débat sur les formes optimales de villes durables, en répondant à la question suivante : est-il possible de concilier développement urbain et préservation de l'environnement? Plus précisément, la ville compact est-elle une forme de ville durable? Si oui, est-elle la seule? La provision des services écosystémiques est-elle conditionnée par la structure urbaine considérée et si oui quels services et comment?A travers une analyse micro-économique du marché foncier, et en utilisant la notion de services écosystémiques, nous proposons de répondre à ces questions. De manière générale les travaux de cette thèse font apparaître l'élément majeur suivant : en raison de la complexité du lien entre les différents services écosystémiques eux-même, et des interconnexions entre ceux-ci et le développement qui revêtent des facettes multiples, les conclusions sur les formes de ville durable ne peuvent se faire qu'en des termes conditionnels. Ce résultat constitue une invitation à engager des recherches adéquates en amont afin de bien saisir et prévoir les potentiels effets pervers associés à la promotion d’une unique forme de ville durable, comme c'est le cas à l'heure actuelle avec le paradigme de la ville compacte
Since the end of the industrial revolution, scientists as well as politicians have been interesting in the questions related to the optimal shape of cities. Initially, a majority branch advocates for a « garden city », with open space and low density. However, the paradigm has turned over time and especially after the rise of new environmental stakes. The public debate is now focused on the need to intensify urban growth and to combat urban sprawl. This raises the question of the validity of such measures and, more broadly, of the design of a public intervention strategy on the land market ensuring urban development compatible with the preservation of the environment. This thesis proposes to contribute to the debate on the optimal forms of sustainable cities by answering the following question: is it possible to reconcile urban development and environmental preservation? More specifically, is the compact city a form of sustainable city? If so, is it the only one? Is the provision of ecosystem services conditioned by the urban structure and, if so, what services and how? Through a micro-economic analysis of the land market, and using the concept of ecosystem services, we propose to answer these questions. In general way, this thesis reveals the following major element: due to the complexity of the link between the different ecosystem services and the interconnections between them and urban development, the conclusions on sustainable city structure can only be done in conditional terms. This result is an invitation to undertake adequate researchs upstream in order to better grasp and foresee the potential perverse effects associated with the promotion of a single form of sustainable city, as is currently the case with the paradigm of the compact city

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Saad, Ramez. "Agromine associant plantes hyperaccumulatrice de nickel et légumineuse, comme service écosystémique des sols ultramafiques." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0155/document.

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Abstract:

L’application de l’agromine à des zones ultramafiques délaissées constitue un enjeu majeur à la vue des surfaces potentiellement valorisables. Par contre, les sols ultramafiques sont particuliers avec de fortes concentrations en métaux et une quasi absence de matière organique. Malgré tout, la mise en place de l’agromine a déjà donné de bons résultats, couplée avec l’application d’herbicides et une fertilisation minérale. Notre défi a été de développer une agromine durable par la mise en place d’agro-écosystèmes basés sur l’introduction d’une légumineuse en association avec une plante hyperaccumulatrice et la suppression de tout intrant chimique. Nos résultats ont confirmé clairement que l'introduction d'une légumineuse dans l’agromine a amélioré la production de biomasse de Alyssum murale et les rendements de nickel par rapport à sa monoculture fertilisée et non fertilisée. Nos travaux ont également montré que l'insertion d'une légumineuse dans l’agromine permet d’améliorer la structure du sol avec des agrégats plus stables. De plus, de meilleures teneurs en carbone, azote et en matière organique ont été détectées. L’ensemble de ces éléments conduit ainsi à une amélioration globale de la structure du sol, de sa fertilité et de son biofonctionnement. Corrélativement, nos résultats ont mis en évidence les effets positifs de ces nouvelles pratiques, à la fois sur la taille, la diversité et les acitivités liées aux cycles biogéochimiques des communautés bactériennes. D’un point de vue écononique, l’introduction de la légumineuse dans l’agromine implique un gain financier et de temps du fait de la réduction de l'application d’engrais et de produits phytosanitaires. Enfin, tous ces avantages conduisent à une réhabilitation des sols ultramafiques avec une restauration de leurs qualités physique, chimique et biologique, tout en permettant à ces sols particuliers d’offrir plusieurs services écosystémiques
The application of agromining to abandoned ultramafic areas is a major challenge in the presence of potentially recoverable areas. Howerver, ultramafic soils are particular in terms of their fertility with high concentrations of metals and a near absence of organic matter. Nevertheless, this challenge was partly met by the application of chemical fertilizers and herbicides. Our challenge, through this PhD, was to develop a sustainable agro-ecosystem based on the introduction of a legume in association with the hyperaccumulating plant and then the reduction of any chemical input. Our results clearly confirmed that the introduction of a legume into these new cropping systems improved both the biomass production of Alyssum murale and the Ni yields in comparison to the fertilized and non-fertilized monoculture. Our work has also shown that the insertion of a legume into agromining cropping systems improves the structure of the soil due to stable and larger aggregates. In addition, higher levels of carbon and nitrogen and higher concentrations of organic matter were detected. These results led to an overall improvement of the soil structure, its fertility and its biofunctioning. Our results showed positive effects of these new cropping systems, both on the size of the bacterial communities and on the microbial enzymes involved in the soil biogeochemical cycles. In addition, the structure and diversity of bacterial communities were modified with the insertion of the legume, compared to the monoculture. Economically, the introduction of legume into cropping systems dedicated to Ni agromining involves a gain of money and time due to reduced application of mineral fertilizers as well as products of phytosanitary. Finally, all these benefits lead to the rehabilitation of ultramafic soils with the restoration of their physical, chemical and biological qualities while allowing these particular soils to offer many ecosystem services

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Devaux, Caroline. "Résilience des services écosystémiques à l’échelle du paysage : un cadre conceptuel et une analyse pour un socio-écosystème de montagne." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAV002/document.

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Abstract:

L’intérêt que porte la communauté scientifique ainsi que politique aux les services écosystémiques et à leur résilience face aux changements globaux (environnementaux ou sociétaux) en cours est grandissant, ce qui se reflète par le nombre d’études à ce sujet, le rapport d’évaluation des écosystèmes pour le millénaire et la mise en place d’un groupe de travail sur la résilience (« Resilience Alliance »). Les définitions de la résilience sont elles aussi très variées, avec des concepts tels que la résistance, la résilience spécifique (« de quoi à quoi ? »), la résilience générale, l’adaptabilité et la transformabilité, que nous nous sommes appropriés dans le but de développer un cadre conceptuel et méthodologique pour étudier la résilience de la fourniture de services écosystémiques, en particulier dans le but de comparer les potentiels de résilience des différents types de prairies subalpines du col du Lautaret (Hautes-Alpes, France) pour un ensemble de services sélectionnés. Nous avons proposé deux approches pour évaluer les potentiels de résilience des différents états dans lequel peut se trouver un socio-écosystème, en considérant la résilience comme la capacité d’un système à maintenir une fourniture stable de services écosystémiques (composante résistance) mais aussi sa capacité à l’adapter (différentes composantes selon le degré d’adaptation : résilience, transition, transformation). Une première étape d’évaluation d’un ensemble de services d’intérêt sur la zone d’étude est suivie d’une première analyse de la résilience de chacun de ces services spécifiquement, basée sur l’évaluation de « gammes opérationnelles » pour chaque service, définies comme les gammes de valeurs que peut prendre le dit service dans un état donné du socio-écosystème. L’échelle organisationnelle à laquelle ces gammes sont évaluées les relie aux différentes composantes de la résilience. Les résultats confirment l’intérêt de s’intéresser à la résilience spécifique de chaque service, car leur profil de résilience sont différents, c’est-à-dire que les prairies aux plus forts potentiels ne sont pas les même d’un site à l’autre, bien que dans tous les cas les potentiels de résilience soient plutôt forts, au contraire des autres potentiels.La deuxième analyse part de l’hypothèse théorique que la diversité des traits de réponse (hétérogénéité et redondance) améliore la résilience. Nous avons fait l’hypothèse que, lorsque les traits de réponse sont ceux utilisés pour modéliser les services écosystémiques, la diversité fonctionnelle d’une communauté végétale peut-être reliée à sa résilience générale en termes de services écosystémiques. Nous avons relié plusieurs mesures de la diversité fonctionnelle aux potentiels de résilience (entropie et diversité fonctionnelle dans leur dimension α et β, redondance et complémentarité des groupes fonctionnels). Cependant, les résultats obtenus par l’analyse des prairies du Lautaret nous amènent à réfuter l’hypothèse proposant que la diversité fonctionnelle des communautés végétales permet d’expliquer le profil de résilience des services écosystémiques analysés, car ils ne concordent pas avec les profils de résilience trouvés par l’approche des gammes opérationnelles. Au final, nous préconisons d’utiliser l’approche des gammes opérationnelles, qui permet de connaître le profil de résilience de chaque service, dans le cadre d’étude portant sur la capacité d’un socio-écosystème à maintenir la fourniture de ses services écosystémiques. Cette approche peut de plus être enrichie d’une approche de scénarisation qui permettrait de déterminer « à quoi » la fourniture de chaque service est résiliente
As evidenced by the number of studies on the subject, the recent millennium ecosystem assessment and the establishment of a working group on resilience (« Resilience Alliance »), the interest of the scientific community in ecosystem services and their resilience in the face of global change (environmental or social) is steadily increasing. Definitions of resilience are highly varied, and we used concepts such as resistance, specific resilience (« of what to what ? »), generalised resilience, adaptability and transformability to develop a conceptual and methodological framework to study the resilience of ecosystem service provision. This conceptual framework was applied to compare the potential resilience of differing sub-alpine grasslands types in three local government areas in the area of the Col du Lautaret (Hautes-Alpes, France) for a number of locally and regionally important ecosystem services. We proposed two approaches for evaluating the potential resilience of the different states in which a socio-ecosystem can exist, by considering resilience as the capacity of a system to maintain a stable provision of an ecosystem service (resistance component), as well as its capacity to adapt this provision if needed (components of resilience, transition, transformation depending on the degree of adaptation). A first stage of the quantification of ecosystem services was followed by an initial analysis of each of these services via the evaluation of their « operating ranges », defined as the range of values that a service can take given a particular state of the socio-ecosystem. The organizational scale at which these ranges are evaluated links them to other components of resilience. Our results confirm the utility of considering the specific resilience of each service, as the profiles of their resistance are different. In particular, the types of grasslands with the highest resilience component potential are not the same from one site to another, even though in all cases these resilience component potentials are rather high as compared to other components potentials. The second analysis is based on the theoretical hypothesis that it is the increasing diversity of response traits (heterogeneity and redundancy) which increases resistance. We hypothesised that, when it is response traits that have been used to model ecosystem services, the functional diversity of a plant community can be linked to its overall resistance in terms of ecosystem services. We linked a number of measures of functional diversity to resilience potential, including the α and β dimensions of entropy and functional diversity, and the redundancy and complementarity of functional groups. The obtained results for the grasslands at Lautaret lead us to reject the hypothesis which proposes that the functional diversity of plant communities can be used to predict the patterns of resilience of the analysed ecosystem services, as these do not correspond to the patterns of resistance obtained from the approach using operating ranges. Finally, we suggest that to assess the capacity of a socio-ecosystem to maintain the provision of ecosystem services, our approach using operating ranges is preferable as it allows for the quantification of the resistance profile of each service. This approach could be further developed using scenario building so as to determine « to what » the provision of each service is resistant

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Ellili, Yosra. "Evaluation biophysique des services écosystémiques des sols cultivés - Adaptation de l’information pédologique pour la modélisation dynamique du fonctionnement des sols." Thesis, Rennes, Agrocampus Ouest, 2019. http://www.theses.fr/2019NSARD087.

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Abstract:

Les sols rendent de nombreux services écosystémiques essentiels au maintien de la vie planétaire. Toutefois, ils sont soumis à une pression croissante pour satisfaire les demandes d’une population croissante en matière de production alimentaire et énergétique. En vue d’une meilleure gestion, des outils d’aide à la décision intégrant la diversité des sols sont nécessaires pour évaluer l’impact des activités anthropiques sur l’évolution des sols. Cette thèse se focalise notamment sur le développement d’une méthodologie de mise à disposition de l’information pédologique contenue dans les bases de données existantes (1/250 000) par une approche de désagrégation spatiale en vue de l’évaluation de six services écosystémiques des sols cultivés.Le couplage des données locales, des données spatialisées avec une précision connue et de la modélisation dynamique permet en premier temps de produire des indicateurs de services écosystémiques des sols cultivés et en deuxième temps d’évaluer l’effet de la source de l’information pédologique sur les services écosystémiques instruits. Les résultats obtenus montrent l’apport de la cartographie numérique pour la production de l’information pédologique nécessaire à l’évaluation des services écosystémiques. Ils permettent également d’identifier les voix d’amélioration possibles pour proposer une voie hybride d’évaluation des services écosystémiques couplant la modélisation et les proxies. Il s’agit ainsi de promouvoir la prise en compte des sols dans des stratégies de gestion durable et de planification territoriale
Soils provide many ecosystem services essential to sustain human life and socio-economic development. However, soils are subjected to increasing pressure from current activities, including intensive land use to satisfy demands of a growing population for food and energy. To improve soil management, decision-support tools that consider soil diversity are required to assess impacts of human activities on soil dynamics. The objective of this study was to develop and validate a methodology to enhance existing pedological information (1: 250,000) using spatial disaggregation technique in order to estimate in space soil ecosystem services.By combining field observations, disaggregated soil data with known accuracy and dynamic modelling, six soil ecosystem services indicators were firstly assessed, to be then used to evaluate the sensitivity of estimated soil ecosystem services to the source of soil information. The main results highlight the contribution of digital mapping to produce relevant pedological information for assessing soil ecosystem services from cultivated soils. Future research must be performed to improve pedological information availability and soil ecosystem services assessment procedure by coupling dynamic coupling and proxies. Overall, this work emphasize the need to produce soils consideration in sustainable management strategies and territorial planning

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Tasset, Elise. "Services écosystémiques rendus par les prairies de marais et les prairies mésophiles : diversité floristique, qualité fourragère et stock de carbone." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMC288/document.

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Abstract:

Les prairies permanentes sont reconnues pour les nombreux services agronomiques et environnementaux qu’elles fournissent. Cependant, elles sont aujourd’hui encore retournées ou menacées de l’être au profit de productions plus rentables, ou abandonnées dans le cas des prairies humides où les conditions d’exploitation sont soumises à de nombreuses contraintes. Concilier objectifs de production et environnementaux afin de maintenir une activité agricole extensive au sein des prairies temporaires s’avère alors indispensable. Dans ce contexte, des études multi-services ont été réalisées au sein des prairies humides du Parc Naturel Régional (PNR) des marais du Cotentin et du Bessin (Normandie) ainsi que dans des prairies mésophilesaux conditions pédoclimatiques contrastées situées en Normandie, en Lorraine et en Auvergne. L’étude s’est focalisée sur 3 catégories de services écosystémiques (SE) telles que définis par le Millenium Ecosystem Assessment: la diversité floristique et fonctionnelle comme services de support, la qualité et la production du fourrage comme services d’approvisionnement et les stocks de carbone organique et les teneurs en carbone soluble du sol comme services de régulation. Afin de mettre en évidence la part du fonctionnement des communautés végétales dans le déterminisme des SE, la mesure de traits fonctionnels foliaires a été réalisée à l’échelle de l’espèce et/ou de la communauté végétale. Une partie de ces travaux se focalise sur les relations entre le fonctionnement des communautés végétales et la qualité du fourrage ainsi que l’impact des conditions hydriques du solsur les teneurs en micronutriments des espèces dans les prairies humides.Les résultats ont mis en évidence, qu’en fonction du groupe fonctionnel considéré, le SLA ou le LDMC étaient de bons proxies de la digestibilité des fourrages des prairieshumides. Les dicotylédones ont des teneurs en micronutriments plus élevées que les monocotylédones. Nos résultats montrent que l’inondation influence plus la composition élémentaire des espèces intolérantes aux inondations que les espèces adaptées et qu’elle n’a pas incidence sur la production de biomasse. De manière générale, le fonctionnement des communautés végétales n’explique pas à lui seul les relations entre les SE. La qualité du fourrage est liée au fonctionnement des communautés végétales ainsi qu’à la diversité floristique et fonctionnelle mais seulement en prairies humides. En prairies mésophiles, l’historique de la gestion ou la structure du paysage pourrait être déterminants. Par ailleurs, nos résultats montrent que les stocks de C organique dans le sol des prairies mésophiles et humides sont étroitement liés à sa nature.Les indicateurs des SE combinent les prairies humides en 4 groupes distincts en selon la nature du sol et la gestion (fauche ou pâturage). Globalement, les bouquets de services rendus par les prairies humides sont mieux équilibrés que ceux rendus par les prairies mésophiles, ces derniers ne se distinguant pas les uns des autres selon la localisation géographique des prairies mésophiles. Les prairies gérées de manière extensive fournissent de meilleurs services environnementaux que des prairies gérées de manière intensive et une qualité fourragère équivalente
Permanent grasslands are recognized for the many agronomic and environmental services they provide. However, they are still plowed or threatened to be in favor of more productive cultures, or abandoned in the case of wet grasslands, where the conditions of exploitation are subjected to many constraints. Reconciling production and environmental objectives in order to maintain extensive agricultural activities is therefore essential in permanent grasslands. In this context, multi-service studies have been carried out in the wet grasslands of the Regional Natural Park (PNR) of the Cotentin and Bessin marshes (Normandy, France) as well as in a set of mesophilous grasslandsofcontrasting pedoclimatic conditions located in Normandy, Lorraine and Auvergne. The study focused on 3 categories of Ecosystem Services (ES) as defined by the Millennium Ecosystem Assessment: floristic and functional diversity as support services, quality and forage production as supply services and stocks of organic carbon and soluble carbon soil contents as regulatory services. In order to analyzethe role of plant community functioning in the ES determinism, the measurement of leaf functional traits was carried out at the species and/or the plant community scales. Part of this work focuses particularly on the relationships between plant communities functioning and forage quality, and soil moisture conditions impact on micronutrient contents of species in wet grasslands. The results showed that, depending on the functional group, SLA or LDMC were good proxies for the digestibility of wet grassland forages. Dicots have higher micronutrient contents than Monocots. Our results show that flooding influences the elemental composition of flood-intolerant species more than adapted species and does not affect biomass production. In general, the plant community functioning does not explain all the relationship between ESs. Forage quality is linked to the plant community functioning as well as thefloristic and functional diversity but only forwet grasslands. In mesophilic grasslands, the history of management or the landscape structure could be important drivers. In addition, our results show that organic C stocks in the soil of wet and mesophilic grasslands are closely related to soil nature. ESs indicators have brought together 4 distinct groups of wet grasslands according to soil nature and management practices (mowing or grazing). Overall, the ESs packages offered by wet grasslands are better balanced than those provided by mesophilic grasslands, the latter being indistinguishable from another according to the geographical location. Extensively managed grasslands provide better environmental services than intensively managed grasslands and equivalent forage quality

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Marichal, Raphaël. "Impact de la déforestation sur les communautés de macrofaune et de vers de terre en Amazonie : relation avec les services écosystémiques." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066723.

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Abstract:

L’Amazonie est soumise à des taux de déforestation importants, ayant un impact sur la macrofaune du sol et les services écosystémiques produits. Cette thèse propose une approche à différents niveaux, des communautés de macrofaune aux caractéristiques de l’espèce invasive Pontoscolex corethrurus (Glossoscolecidae, Oligochaeta), en relation avec les filtres environnementaux, du paysage aux caractéristiques du sol. Six sites d’études, trois en Colombie (Etat de Caqueta) et trois au Brésil (Etat du Pará), aux paysages contrastés, ont été échantillonnés. Nous avons montré que la macrofaune du sol et les proportions de traits biologiques de vers de terre sont fortement liées aux services écosystémiques. Nous avons aussi montré que l’invasion de P. Corethrurus dans les paysages Amazoniens résulte non pas d’une exclusion compétitive des espèces natives mais de l’exploitation d’une nouvelle niche écologique créée par les perturbations : dans les sites colombiens, la densité de cette espèce est corrélée au taux d’azote et au pH du sol, caractéristiques des zones déforestées. Les expériences sur des individus de P. Corethrurus récemment éclos ont montré des différences d’ingestion du sol et de croissance entre les sols testés. La croissance et la survie sont supérieures dans les sols provenant de sites où P. Corethrurus est présent. Les propriétés de certains sols, peu favorables à P. Corethrurus, expliquent probablement son absence aux sites dont proviennent ces sols. Les différents filtres environnementaux étudiés ont donc un impact sur les communautés de macrofaune étudiées avec des conséquences sur les services écosystémiques qu’elles produisent

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Lasnier, Jonathan. "Enjeux innus et enjeux écosystémiques face à l'exploitation des forêts du Nitassinan de Pessamit : une convergence des préoccupations et des valeurs." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27880.

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Abstract:

Chez les Innus, le Nitassinan (territoire ancestral) représente encore aujourd'hui le lieu de transmission de l'Innu Aitun (mode de vie innu). Cette interrelation entre le territoire et la culture explique leur intérêt à participer à la gestion territoriale, notamment en foresterie. Comme mentionné par la Cour Suprême, l'établissement d'ententes entre les gouvernements et les communautés autochtones sera nécessaire pour la foresterie canadienne. L'expérience démontre, toutefois, que l'établissement d'ententes sur la gestion territoriale pose des défis. Dans cet esprit, la communauté des Innus de Pessamit a mis en place un processus dans le but de se préparer à faire valoir, auprès du gouvernement du Québec, leur vision d'une gestion intégrée des ressources et du territoire. Notre projet visait, plus spécifiquement, à explorer, avec certains acteurs clefs de la communauté, les convergences et les distinctions pouvant exister entre la vision innue de l'aménagement intégré et la vision de l'aménagement écosystémique du régime forestier du Québec. L'idée sous-jacente est d'explorer les avenues d'arrimages possibles entre ces deux visions. Le développement d'une vision régionale commune au territoire du Nitassinan concernant les enjeux socio-écologiques sensibles serait une étape utile pour l'établissement de futures ententes sur la gestion intégrée. Dans cette lignée, et en adoptant une démarche de cadrage des enjeux, un groupe de travail a été créé. Les discussions ont permis d'établir que plusieurs enjeux et valeurs s'arriment entre la vision innue de la gestion intégrée et les fondements de l'aménagement écosystémique. En effet, selon ces résultats, la notion de la protection du «tout» qui est exprimé par le discours innu trouve son équivalent dans la conservation de la biodiversité et la préservation des services écologiques du côté de l'aménagement écosystémique. De plus, les enjeux du changement de la composition végétale et de la destruction des habitats fauniques sont similaires.

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Hamdi, Salwa. "Vulnérabilité des services écosystémiques des sols tunisiens face aux changements climatiques régionaux : sensibilité de la respiration du sol à la température." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20137.

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Afin de mieux comprendre et évaluer l'impact du changement climatique sur les stocks de carbone organique du sol (COS) et les flux de carbone, et en particulier la respiration hétérotrophe du sol (RS), il est nécessaire d'étudier la sensibilité de la RS à la température. Plusieurs études sur les facteurs contrôlant la dépendance de la RS à la température ont été faites antérieurement et montrent que la sensibilité de la RS à la température diminue avec la température. Ces études ont suggéré que cette diminution de sensibilité de la RS à la température était liée à la modification de la disponibilité en substrat. D'autres études ont suggéré que cette diminution est liée à l'adaptation de la communauté microbienne aux températures élevées. La sensibilité de la RS à la température est plus particulièrement critique dans les régions semi-arides, comme le Nord Ouest de la Tunisie où le stock de COS est faible. Il est nécessaire de connaître l'effet de la disponibilité en substrat sur la sensibilité de la RS à la température. Dans cette étude, les échantillons de sol ont été incubés pendant 28 jours après une période de 28 jours de pré-incubation. Les pré-incubations et incubations ont été réalisées à 20, 30, 40 et 50°C. Pour tester l'effet de la disponibilité en substrat sur la sensibilité de la RS à la température, du glucose a été ajouté au sol au début de la période d'incubation. L'analyse des résultats a montré que les températures élevées de pré-incubation réduisent la sensibilité de la RS à la température d'incubation. L'addition de glucose réduit l'effet de températures élevées de pré-incubation sur la réponse de la RS. Il apparaît ainsi que la diminution de la sensibilité de la RS après un mois de pré-incubation aux fortes températures est due à la diminution de la disponibilité en substrat. Elle semble aussi liée à une diminution de la biomasse microbienne. Puisque, le sol utilisé pour cette étude est un Cambi sol Calco-magnésimorphe, une deuxième expérimentation a été réalisée afin de déterminer la part de CO2 provenant des carbonates et la part de CO2 provenant du COS. Cette étude a été réalisée par des mesures des signatures isotopiques (δ13C) du COS, des carbonates et du CO2 émis. Après 28 jours d'incubation, 23±9% de CO2 provient des carbonates. Cette contribution est faible par rapport à la teneur initiale élevée de C-CaCO3 dans le sol (4,3%) et est indépendante de la température d'incubation. Cette étude a montré que la réduction de la sensibilité de la RS aux fortes températures est surtout liée à une réduction de la disponibilité en substrat organique et de la biomasse microbienne aux fortes températures
To better understand and assess the impact of climate change on the stocks of soil organic carbon (SOC) and carbon fluxes, and particularly heterotrophic soil respiration (SR), it is necessary to study the sensitivity of SR to temperature. Several studies have been achieved to improve the understanding of factors controlling the temperature dependence of SR and showed that the temperature sensitivity of SR decreases with temperature. These studies suggested that this decrease in temperature sensitivity of SR was related to change in substrate availability. Other studies presented microbial adaptation to warmed conditions. The temperature sensitivity of SR is especially critical in semi-arid regions, such as North West Tunisia, where the SOC stock is low. It is necessary to know the influence of substrate availability on the sensitivity of SR to temperature. In this study, soil samples were incubated for 28 days after a 28-day pre-incubation per iod. Pre-incubation and incubation were carried out at 20, 30, 40 and 50°C. To test the substrate availability effect on the temperature sensitivity of SR, glucose was added to soil at the beginning of the incubation period. Results showed that the highest pre-incubation temperature reduced the temperature sensitivity of SR during the subsequent incubation period. Glucose addition reduced the effect of high pre-incubation temperature on SR response. Thus, it appears that the observed decrease in SR sensitivity to temperature after one month pre-incubation at high temperature was due to a reduce in substrate availability and to a decrease in microbial biomass. Since the soil used in this study is a Calcari-Leptic Cambisol, a second experiment was also performed to determine the amount of CO2 from carbonates and the amount of CO2 from SOC. This study was carried out by measurements of the isotopic signatures (δ13C) of SOC, carbonates and emitted CO2. After 28 days of inc ubation, 23±9% of CO2 came from carbonates. This contribution was low compared to the high initial C-CaCO3 content in soil (4.3%), and it was independent to the incubation temperature. This study showed that reduce in the sensitivity of SR to high temperatures was probably due to a reduction in the substrate availability and to a decrease in microbial biomass

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Romillac, Nicolas. "Effets de l’introduction du pois dans une succession de cultures sur certaines communautés végétales et bactériennes et leurs fonctions écosystémiques associées." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0266/document.

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Les plantes cultivées peuvent modifier la disponibilité en ressources et les perturbations perçues par les communautés d’organismes présentes dans les agroécosystèmes et en conséquence, influencer les fonctions écosystémiques utiles à la production agricole telles que la minéralisation de N et de S ou la compétition culture-adventices. Notre objectif était d’évaluer l’effet du pois (Pisum sativum L.), introduit dans une succession de cultures, sur les communautés d’adventices et les communautés microbiennes impliquées dans la minéralisation de N et S. Pour ce faire, nous avons mené des expérimentations en conditions contrôlées et utilisé les données d’une expérimentation au champ conduite pendant 5 ans. En conditions contrôlées, nous avons montré que le pois influence via ses traits racinaires certaines activités enzymatiques liées à la minéralisation de N. En revanche au champ, les variables climatiques influencent principalement le fonctionnement des communautés microbiennes impliquées dans la minéralisation de N et S. Par ailleurs, nous avons observé que le pois sélectionnait des communautés d’adventices fonctionnellement différentes de celles d’autres cultures, comme le colza, mais cet effet du pois ne persistait pas sous la culture suivante. En conclusion, les effets du pois sur les communautés microbiennes impliquées dans la minéralisation de N et S sont faibles comparés à ceux d’autres facteurs comme les conditions climatiques. En revanche l’effet du pois sur les communautés d’adventices est fort mais limité dans le temps. Ces résultats montrent la nécessité de mener les expérimentations au champ sur plusieurs années afin de prendre en compte la variabilité climatique
Crops species modify resources availability and perturbation regimes perceived by the communities of organisms residing in the agroecosystems and, as a consequence, can lead to alteration of ecosystem functions useful to crop production, such as nitrogen and sulfur mineralization or crop-weeds competition, realized by weeds or microorganisms. Our objective was to study the effect of a legume, pea, when introduced in a crop succession, on weed communities and microbial communities involved in protein decomposition and sulfate ester mineralization, which are the main forms of N and S, respectively, in agricultural soils. To do so, we performed experiments in controlled conditions used data from a 5-years field experiment. In controlled conditions, we showed that pea during its development modify through its root functional traits several enzymatic activities involved in N decomposition/mineralization. However, in the field experiment, climatic factors were the main drivers of the microbial communities involved in N and S decomposition/mineralization. Moreover, pea selected weed communities that were functionally different from weed communities growing in other crops such as oilseed rape. However, this effect did not persist under the following crop. As a conclusion, our results suggest that pea modifications of microbial communities are weak compared to other factors such as climatic factors. However, pea effects on weed communities are strong but short lived. Those results highlight the complementarity of microcosm and field experiments, and the necessity of long term field experiments to take into account climate variability

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Bartholomée, Océane. "Quantification de services écosystémiques de régulation à l'échelle locale. Indicateurs, protocoles de terrain et incertitudes - Cas des services de pollinisation et de régulation du climat global." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAV060.

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Les services écosystémiques (SE) désignent les bénéfices fournis par les écosystèmes à la société. En France, la législation cherche à les intégrer dans les études d’impact environnemental avec la promulgation de la Loi pour la reconquête de la biodiversité, de la nature et des paysages (2016). Pour ce faire, il est nécessaire de développer des méthodes de terrain d’estimation des SE. C’est dans ce cadre qu’une collaboration entre le Laboratoire d’Ecologie Alpine et le bureau d’études EGIS Environnement a vu le jour, afin de répondre à la question : comment quantifier les SE à l’échelle locale ?Pour cela, nous avons étudié deux SE de régulation régulièrement évoqués dans le contexte du changement global. Le service de pollinisation est essentiel pour l’alimentation humaine et est au cœur de l’actualité de par les déclins des populations d’insectes pollinisateurs. Le SE de régulation du climat global par la séquestration de carbone par les écosystèmes est d’intérêt majeur en regard des changements climatiques récents et annoncés.Nous avons suivi les quatre étapes du développement d’un protocole. Premièrement, pour le SE de pollinisation entomophile qui possède de nombreuses définitions dans la littérature, nous avons établi par une revue bibliographique un cadre conceptuel afin de définir le SE de pollinisation et d’identifier les indicateurs et leurs méthodes de mesures. Nous avons choisi pour la suite d’adopter la définition du SE de pollinisation comme la capacité de l’écosystème à soutenir la pollinisation entomophile, i.e. la présence d’insectes pollinisateurs. Deuxièmement, nous avons abordé la question du choix des indicateurs pour l’estimation de ce SE. En effet, la capacité du SE de pollinisation peut être estimée par des indicateurs directs, liés à la présence des insectes pollinisateurs sur la parcelle, et des indicateurs indirects, liés aux ressources d’alimentation et de nidification sur la parcelle d’étude et dans le paysage. Nous avons comparé les mesures de ces deux types d’indicateurs estimés en vergers et en prairies. Les objectifs étaient de tester la cohérence entre ces deux types d’indicateurs pour le SE de pollinisation et la possibilité d’une simplification du protocole d’estimation en la basant uniquement sur des indicateurs indirects. Les indicateurs indirects n’expliquaient pas une part suffisante de la variabilité observée dans les mesures d’abondance et de richesse des pollinisateurs pour permettre simplification du protocole.Troisièmement, nous avons cherché à simplifier le protocole d’estimation du SE de la régulation du climat global par la mesure des stocks de carbone en prairies et en forêts. Pour cela, nous avons comparé les estimations obtenues par des protocoles simplifiés à celles obtenues par un protocole plus complet et mesuré les incertitudes causées par ces simplifications. Le protocole d’estimation a pu ainsi être simplifié pour les deux compartiments de l’écosystème stockant le plus de carbone : la biomasse aérienne en forêt et le carbone organique du sol. Enfin, afin de tester l’applicabilité du protocole simplifié d’estimation du SE de régulation du climat global, nous l’avons testé sur des parcelles de zones humides, des écosystèmes stockant une grande quantité de carbone. Ces parcelles ont été placées dans un modèle d’états-et-transitions afin de tester si les mesures de gestion peuvent affecter les stocks de carbone des zones humides. Les actions de gestion sur la biomasse aérienne changeaient les stocks de carbone entre les zones humides herbacées et forestières. Le stock de carbone organique du sol, stock majeur dans les zones humides, ne différait pas entre les différents états étudiés, reflétant la difficulté d’agir sur ce compartiment.Cette étude montre que le développement méthodologique pour la quantification de SE sur le terrain peut mener à des protocoles simples et fiables mais que le processus de développement est différent selon les SE abordés
Ecosystem services are benefits supplied by ecosystem to human societies. In France, recent legislation aims to include ecosystem service in environmental impact studies with the enactment of the Law for the recovery of biodiversity, nature and landscapes (2016). To do so, it is necessary to develop field methods for ecosystem service estimation. In this setting, a collaboration was established between the Laboratoire d’Ecologie Alpine and the environmental consultancy EGIS Environnement to answer the following question: how can ecosystem services be quantified at local scale?We studied two ecosystem services often cited in the global change context. The pollination service is essential for human food production. Given worldwide pollinator declines it is at the centre of scientific, citizen and political concerns. The service of global climate regulation by carbon sequestration by ecosystems is of major interest given the recent and coming climate changes.We investigated four key steps for developing a field protocol. First, the ecosystem service of entomophilous pollination has numerous definitions in the scientific literature. Thus, based on a literature review we built a conceptual framework for defining the pollination service and identifying quantifiable indicators and their measurement methods. We chose to define the pollination service as the ecosystem capacity to support entomophilous pollination, i.e. pollinating insect presence. Second, we worked on indicator selection for the pollination service estimation. Pollination capacity can be estimated through direct indicators linked to pollinator presence on the plot and through indirect indicators linked to feeding and nesting resources in the plot and in the landscape. We compared measures of these two types of indicators within orchards and grasslands. Our aims were to test consistency between both indicator types for the pollination service and the possibility of protocol simplification based on indirect indicators. Indirect indicators did not explain enough of the observed variability in pollinator abundance and richness to allow a protocol simplification.Third, we tried to simplify the estimation protocol of the ecosystem service of global climate regulation from measures of carbon stocks in grasslands and forests. We compared estimations obtained by simplified protocols to estimations obtained by a more complete protocol. We also quantified the uncertainties caused by these simplifications. The estimation protocol could be simplified for the two most important carbon pools: aboveground biomass in forests and soil organic carbon. Finally, to test the applicability of the simplified protocol of carbon stock estimations, we applied it on wetland plots. These plots were organized following in a state-and-transition model to test whether management decisions are likely to affect wetland carbon stocks. Management actions on aboveground biomass changed carbon stocks between herbaceous and forested wetland. Soil organic carbon, the major carbon stock in wetlands, was unchanged between the different studied stats, illustrating the difficulty to manage soil carbon stocks in the short term.This study shows that method development for field quantification of ecosystem service can lead to simple and reliable protocols. However, the development process is different for each ecosystem service

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Plea, Oumar. "Les services écosystémiques en milieu soudano-sahélien : un outil de lutte contre la désertification "cas des régions de Ségou et de Mopti au Mali"." Electronic Thesis or Diss., Tours, 2019. http://www.theses.fr/2019TOUR1502.

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En 1977, une conférence sur la préservation des ressources naturelles a attiré l’attention du monde sur la dégradation du milieu soudano-sahélien (PNUE, 1977). Pendant cette conférence, le paradigme des services écosystémiques a été proposé comme outil capable de limiter les désordres environnementaux. Cette thèse s’inscrit dans cette logique. Dans une approche pluridisciplinaire, elle propose d’évaluer les services écosystémiques d’approvisionnement, notamment le bois d’énergie dans les régions de Ségou et de Mopti au Mali, en s’intéressant à la perception de la population locale. Elle s’appuie sur l’approche descendante des services écosystémiques. L’objectif de cette thèse est de mettre en évidence la façon dont sont liées les conditions climatiques et la dynamique végétale d’une part, et la dynamique végétale et les activités humaines d’autre part. Afin d’appréhender ces liens, il convient de saisir l’influence des tendances physiques du milieu. Il est également nécessaire d’évaluer les formations végétales et de saisir la façon dont les hommes les exploitent. Par ailleurs, il est nécessaire de saisir et de comprendre la perception de la dégradation des formations végétales par la population locale. Les résultats issus des relevés météorologiques mettent en évidence une récurrence des périodes de sécheresse dans la zone étudiée. L’évaluation des images satellites montre avant tout que nous avons à faire à des surfaces végétales hétérogènes dominées par la steppe arbustive ouverte sur le sol clairsemé et sur le sol à nu. Les analyses effectuées illustrent de fortes pressions anthropiques sur ces formations végétales. La dynamique s’explique par le prélèvement de bois d’énergie à usage domestique. Le schéma d’approvisionnement en bois d’énergie des deux sites révèle un bilan négatif. Spatialement, l’intensité des flux et son impact sont accentués dans la région de Mopti qui fait frontière avec le Sahara. Dans le but de construire un outil d’aide à la décision, nous avons cherché à qualifier la perception de la dégradation des écosystèmes par la population locale. Les résultats des analyses lexicométriques mettent en avant la perception des enquêtés. Majoritairement, la dégradation des ressources naturelles est associée à une volonté divine et au changement climatique. Enfin, les résultats de ce travail peuvent contribuer aux actions publiques pour améliorer la gestion efficace et durable des écosystèmes, notamment les formations végétales au Mali
In 1977, a conference on the preservation of natural resources drew world attention to the degradation of the Sudano-Sahelian environment (UNEP, 1977). During this conference, the paradigm of ecosystem services was proposed as a tool to limit environmental disorders. This thesis is part of this logic. In a multidisciplinary approach, it proposes to evaluate the ecosystem services of supply, especially of energy wood in the regions of Ségou and Mopti in Mali. It is based on the top-down approach of ecosystem services. The aim of this thesis is to highlight the way in which climatic conditions and plant dynamics are related on the one hand, and plant dynamics and human activities on the other. In order to apprehend these links, it is necessary to grasp the influence of the physical tendencies of the environment. There is also a need to assess the forest ecosystem and to understand how men exploit forests. In addition, it is necessary to understand the local population’s perception of the degradation of natural resources. The results from the meteorological surveys highlight a recurrence of drought periods in the study area. The inventory of the forest massifs shows above all that we have to do with heterogeneous vegetal surfaces dominated by the open shrub steppe on sparsely vegetated ground and on bare soil. The analyses carried out illustrate strong anthropic pressures on these plant formations. The dynamic is due to the removal of energy wood for domestic use. The fuelwood supply scheme for both sites shows a negative balance. Spatially, the intensity of flows and its impact are accentuated in the Mopti region which borders the Sahara. In order to build a decision support tool, we sought to qualify the local population perception of ecosystem degradation. The results of the lexicometric analyses highlight the perception of the respondents. The degradation of natural resources is mostly associated with divine will and climate change. Finally, the results of this work can contribute to public actions to improve management of ecosystems, particularly plant formations in Mali

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Fontaine, Aurélie. "L'intérêt environnemental. Contribution à l'émergence des droits fondamentaux en matière d'environnement." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCD090.

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Les droits fondamentaux environnementaux expriment l’importance du lien d’interdépendance entre l’homme et l’environnement. In statu nascendi, ils sont les reflets juridique d’une nouvelle forme de solidarité, consacrant juridiquement un lien social et écologique. Rassemblés sous la bannière du droit à un environnement sain, ces droits ne sont pas pleinement assumés, si bien qu’ils souffrent d’une juridicité faible et d’une réalité diffuse.Comment faire pour rendre ces droits vitaux tangibles ? Un adage juridique met sur la voie :pas d’intérêt, pas de droit. Et si l’intérêt était la clé qui permettait à ces droits de sortir de leur sommeil ?Présent mais invisible, l’intérêt environnemental apparaît comme une notion incontournable du droit de l’environnement. Jusqu’à présent, il ne se nommait pas : le droit n’avait entendu de lui qu’un chuchotement. Proposer une étude de l’intérêt environnemental,c’est faire acte de langage, nommer au monde une notion que la conscience du droit reconnaît à peine. C’est aussi créer une condition favorable à la réalisation de droits nécessaires et indispensables à la vie.Pour identifier cet intérêt, il faudra faire preuve de courage et de sérénité. Courage, car il faudra toujours être prêt à partir à la conquête du Droit et à affronter ses monstres mythiques. Sérénité, car l’intérêt nous mène à le suivre sur des chemins de juridicité douteuse.Dans ce voyage entre le droit et non droit, l’intérêt environnemental nous invite à redécouvrir les trésors de l’ordre juridique et à s’enrichir d’un sens de la justice renouvelé. Faisant le choix de l’observer du point de vue de l’ordre juridique, la recherche s’attachera à définir ses contours. Chemin faisant, sa nature hors du commun sera révélée. Cette nature dévoilée sera confrontée avec le traitement juridique qui lui est réservé, faisant ressortir du Droit ses paradoxes. Une vérité alors se fera jour : subversif, l’intérêt environnemental ne laisse pas l’ordre juridique indifférent. Son intégration bouscule l’ordre établi et contraint le Droit à se renouveler pour atteindre un nouvel équilibre
Fundamental rights in environment are the legal expression of the interdependence between men and environment. There are new rights, and they definitive content is not finalized yet. They are also a reflection of a new form of solidarity, binding humans and nature in the same community of destiny. Generally forgathered under the umbrella of the right to an healthy environment, those new rights are still struggling to be enforced, while they represent at the same time an emergency to save the environment and humanity. How can we help those rights to rise ? A legal maxim says « there is no right without an interest ».Could the notion of interest be a key to unlock the maze of their slumber ? Real but invisible, the environmental interest appears as inescapable. Until now, the notion was unnamed : we could hear about it only by whisper of Law. Because the interest is a key notion both in practice and in theory of Law, we are conviced that a study on that interest will create better conditions for the rising of these new and vital rights in environmental matters.To identify it, we will need courage and peace. Courage, for we must always be ready to face the challenge of the judicial order and its sacred monsters. Peace, because we have to be ready to follow the interest on the new roads of the juridicity. In this journey between factsand ideals, the environmental interest invites us to rediscover the treasures of the judicial order and to renew our sense of justice. Walking next to it, we will be able to capture its transcendant nature. This will directly leads us to confront the judicial order in the manner in which it takes care of this fundamental interest. While doing so, we will point out some paradoxical legal situation. At the end, the truth appears : subversive, the environmental interest does not give peace to the judicial order. Its integration shakes the foundations of Law and demand a renewal to reach a new and fair equilibrium

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Dissertations / Theses on the topic 'Écosystémiques'

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