Projets ciblés

Équipements au service de OneWater (PC1)

Le Projet Ciblé (PC) 1 vise à accompagner l’ensemble des défis scientifiques, et notamment leurs principaux contributeurs, les projets ciblés et leurs territoires d’expérimentations, les observatoires et infrastructures de recherche, pour qu’ils puissent pleinement œuvrer sur les questions scientifiques et techniques identifiées.

En effet, le besoin de connaissances nécessaires à OneWater va nécessiter de compléter les données déjà acquises, et donc le déploiement de nouveaux équipements, capteurs et autres instruments de mesures, pour étendre les équipements déjà existants sur un site, acquérir de nouvelles mesures dans une approche plus systémique et globale, développer de nouvelles expérimentations, déployer des systèmes d’informations dans de nouveaux sites, innover, revisiter des solutions…

Ce projet est ciblé sur l’estimation passée de la ressource en eau en France et sa prévision à l’échelle saisonnière, avec l’objectif de mieux connaître la variabilité de la ressource en eau, les conditions d’occurrence des phénomènes intenses afin de mieux anticiper les situations à risque. Pour cela, ce projet va mobiliser plusieurs méthodes (observations directes et indirectes, modélisations hydro(géo)logiques, modèles de prévisions météorologiques et méthodes d’assimilation), ainsi que la communauté scientifique en France métropolitaine et ultramarine. Trois actions principales sont ciblées. La première concerne le développement d’un réseau national de lysimètres permettant d’acquérir des informations sur la partition des précipitations entre évaporation, ruissellement et infiltration, et de caractériser la dynamique de la recharge des nappes. La deuxième action concerne l’amélioration des ré-analyses météorologiques historiques utilisées pour alimenter les modèles hydro(géo)logiques pour reconstruire l’historique des bassins versants, pour l’utilisation de modèles météorologiques à hautes résolution, dans le but de mieux appréhender le comportement des hydrosystèmes. La troisième action a pour but le développement des deux plateformes de prévisions hydro(géo)logiques saisonnières existantes dédiées aux débits d’étiage des cours d’eau et aux eaux souterraines. Ce projet devrait ainsi permettre des avancées significatives dans la compréhension de processus déterminants dans le fonctionnement des éco-hydrosystèmes en France, notamment la recharge des nappes ou encore les impacts dus aux usages de l’eau. Les reconstructions depuis plus d’un siècle permettront de mieux caractériser les événements extrêmes actuels et de renforcer la pertinence des outils de prévision saisonnière de la ressource.

L’objectif de ce projet ciblé (PC) est de pouvoir utiliser certains dispositifs d’observation à long-terme existants (pas de temps supérieurs au minimum à la décennie), mis en place depuis plus de 40 ans pour certains d’entre eux, et situés dans différents contextes géographiques, géologiques, climatiques, socio-économiques et socio-culturels du territoire français pour développer, tester et valider des solutions multi-acteurs co-construites pour une meilleure appropriation et une anticipation en lien avec les besoins. Il s’agit de mettre les dispositifs d’observation à long-terme existants en capacité d’accompagner la réalisation des objectifs du programme OneWater et de servir de zones test en vraie grandeur des changements de paradigmes que le projet va initier, avec les partenaires / parties prenantes appropriés. L’intégration des infrastructures d’observation à long-terme dans le dispositif permettra de constituer un maillage territorial pertinent de prises de mesures répondant aux objectifs identifiés dans OneWater. Ainsi, les dispositifs d’observation à long-terme, grâce à l’acquisition et à la constitution de bases de données pertinentes spatialement et temporellement, viendront directement alimenter les problématiques de recherche relatives aux ressources en eau et aux socio-écosystèmes qui en dépendent. In fine, ces recherches, soutenues par ces réseaux de données (notamment considérées dans le défi 6 de OneWater et le PC8), pourront éclairer les politiques publiques en matière de gestion de l’eau et des écosystèmes aquatiques. Ce PC viendra en appui au déploiement d’actions engagées dans d’autres PC (ex. PC6, PC7) afin de répondre aux différents défis de OneWater.

L’objectif de ce projet est de considérer le concept d’empreinte eau non seulement d’un point de vue quantitatif mais en intégrant de multiples dimensions permettant aussi de relier les forçages sur la ressource (ex. limitation des flux, intrants chimiques), les impacts sur la qualité de l’eau, la qualité des milieux, la santé des écosystèmes jusqu’aux impacts sur la société et la santé humaine. L’enjeu est de dépasser les approches corrélatives pour proposer une démarche mécaniste basée sur les processus de transfert et de réactivité des éléments biogéochimiques, des contaminants induits par les activités anthropiques ainsi que leurs interactions avec les écosystèmes. Cela devrait contribuer à revisiter les approches et métriques utilisées dans le cadre de la DCE.

La première des trois phases de ce PC vise à co-construire le concept d’empreinte aux interfaces des différents domaines scientifiques et à voir comment le traduire sur le terrain et dans des systèmes modélisés. Les 2^èmeet 3^ème phases du projet seront consacrées à la mise en application sur des sites d’étude et à la validation du concept mécaniste d’empreinte exhaustive de l’eau proposé dans la 1^ère phase, notamment dans un contexte DCE. Les sites d’études couvriront des contextes anthropiques et hydro-pédo-climatiques différenciés et connus pour leur sensibilité aux changements globaux.

L’objectif de ce projet ciblé est de réfléchir à la mise en place de méthodes et de procédures pour collecter, archiver, conserver et rendre disponibles des échantillons d’eau et leurs analyses pour les différents acteurs de l’eau mais aussi pour les générations futures ; ces échantillons pouvant être réanalysés ultérieurement avec de nouvelles méthodes chimiques, physiques, biologiques, biochimiques ou statistiques. En s’appuyant sur une analyse des différentes réalisations existantes pour des échantillons environnementaux, puis d’un test à l’échelle de pilotes de laboratoires des solutions identifiées, le projet pourrait aboutir à un cahier des charges pour la réalisation d’une aquathèque à visée nationale, avec un mode de fonctionnement pérenne, un modèle économique soutenable sur le long terme, et s’inscrivant dans une démarche de développement durable. Les banques d’échantillons et de données représentent des outils puissants d’évaluation des mesures de recherche et des politiques de gestion/remédiation qui ont pour objectif d’anticiper les impacts futurs des changements globaux sur les socio-hydrosystèmes et d’assurer l'adaptabilité et la résilience des socio-hydrosystèmes.

Ce projet ciblé a pour objectif de tester des solutions, qu’elles soient fondées sur la nature, techniques/technologiques, qu’elles s’appuient sur une économie circulaire ou concernent des modes de gouvernance, pour promouvoir l’adaptabilité et la résilience des socio-hydrosystèmes. Sans anticiper sur leur nature, il est aujourd’hui admis qu’un des points de blocage majeur à leur mise en œuvre sera de disposer de tests robustes de leur efficacité et de leur plus-value environnementale. La première phase permettra d’identifier les dispositifs les plus pertinents (living labs, plateformes expérimentales, sites…) pour tester la mise en œuvre de solutions durables, équitables et viables en appliquant les métriques, modèles et outils développés afin d’en faciliter leur utilisation opérationnelle et leur suivi. Les phases suivantes permettront d’évaluer les possibilités d’extrapolation/généralisation des solutions et leurs limites et enfin de stabiliser une méthodologie pour évaluer les succès et les échecs des solutions dans l’esprit OneWater.

Ce projet ciblé vise à faire émerger des modes originaux de gouvernance de l'eau. Cela sera favorisé en considérant l'eau sous toutes ses formes, ses usages, ses services et ses fonctions dans le cadre d'une approche holistique, interbassins, transfrontalière, intersectorielle et comparative. Ce projet s’appuiera sur la science de la durabilité et la coproduction de connaissances impliquant l'ensemble des parties prenantes. Le projet s’organise autour de trois objectifs : (1) la création d’une communauté épistémique de l'eau comme 'commun', en cohérence avec le Programme OneWater ; (2) la mise à l’épreuve de principes à la base de la co-production de modes originaux de gouvernance adaptative de l’eau comme commun, en vue d’élaborer des outils de gouvernance en fonction des territoires contrastés ; et (3) la coproduction de trajectoires d'adaptation pour une évolution viable des systèmes sociaux et hydrologiques pour une élaboration renouvelée de politiques publiques de l’eau comme commun.

Les problèmes environnementaux et mondiaux actuels nécessitent un ensemble de connaissances partagées autour de variables essentielles et une communauté de pratique quant à l’échange de données. Ceci implique de nouveaux moyens de bancarisation, des outils et des échanges de données interopérables (FAIR data), ainsi que des technologies innovantes d'évaluation, d'interprétation et de prévision pour transformer ces données en informations pertinentes et utilisables par tous les acteurs. Le passage d'une réflexion disciplinaire, répondant à des objectifs précis, à une approche systémique, doit s'appuyer sur des efforts de partage d'expériences sur les données (problèmes d'échanges interopérables, fragmentation...) et d'intégration continue de nouvelles opportunités d'observation (problèmes de volume, d'hétérogénéité...). Le projet ciblé vise, en s’appuyant sur les initiatives et dispositifs existants, à contribuer aux réflexions engagées à plusieurs niveaux et par différents acteurs, quant aux enjeux multiples liés aux données, et à fournir, lorsque cela sera possible, les moyens, sinon des pistes, pour favoriser l’accès et le partage des données eau et répondre aux défis portés par OneWater. Il s'appuiera sur les bonnes pratiques et standards internationaux (OGC, W3C, RDA, INSPIRE, …) et aidera à leurs éventuelles évolutions quand nécessaire. Les besoins sont importants, notamment du fait de la diversité des types de données, des méthodes de traitement (y compris les codes et modèles) et des sources de production.