Le métabolisme urbain et la ville matérielle - cnrs.fr · Le métabolisme territorial De la comptabilité physique… • Expression matérielle des interac?ons entre sociétés

Lemétabolismeurbainetlavillematérielle

SabineBARLESUMRGéographie-Cités-CRIA

UniversitéParis1

CNRS – 20 octobre 2016

MÉTABOLISMEURBAIN,ÉCOLOGIETERRITORIALEETTRAJECTOIRESOCIO-ÉCOLOGIQUE

221octobre2016 S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités

ExtracJonmondialedemaJères,t/hab/an,1900-2005.(Kraussmann,2009citéparPNUE,2011).

Lemétabolismeterritorial

Delacomptabilitéphysique…•  Expressionmatérielledes

interac?onsentresociétésetbiosphère

•  Ensembledesfluxdema?èresetd’énergiemisenjeuparlefonc?onnementd’unesociétéinscritedansunterritoire

•  Alterna?veàlacomptabilitémonétaire

…àl’écologieterritoriale•  Analysesituéeet

interdisciplinairedesinterac?onssociétés-biosphère:approchesocio-écologique

•  Défini?onderégimes,trajectoiresettransi?onssocio-écologiques

•  Racinedansl’écologieurbaine(Wolman,Odum,Duvigneaud)etl’écologieindustrielle(Ayres,Allenby,Billen)

21octobre2016 S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités 3

=  Lemétabolismed’unterritoirereflètesonrégimesocio-écologique

Lemétabolismeterritorial(2)

•  Résultatdedeuxtypesdeprocessusentrecroisés:–  Processusnaturels:physiqueetbiogéochimiques–  Techniqueshumaines:dugesteàl’infrastructure,etau-delà

•  Latechniqueausensanthropologique(Leroi-Gourhan):mediumentrehommeetmilieu

•  Modifie,transforme,voiresesubs?tueauxprocessusnaturelsauseindesquelselles’insère

•  Uneépaisseurtoutepar?culièreenmilieuurbain(interface),etaujourd’huiunefortedimensiontechnologique

=Interdisciplinaritéradicalenécessaire(SHS,SDTV,SPI)


Laville,produitd’unespécialisaJonsocio-spaJale

•  Unmétabolismeengrandepar?eetpardéfini?onexternalisé…

•  Auquelsontassociésdesfluxdema?èresetd’énergieintenses:échanges,

•  Desstocksconsidérables:accumula?onmatérielle,•  Etdesconsomma?onsfinales:émissionsversl’air,l’eau,le

sol•  AuXXIesiècle:externalisa?onquasi-totaleetlinéarisa?on

dumétabolismeurbain•  Desrela?onsspécifiquesentrelavilleetsesterritoires

d’approvisionnementetderejet521octobre2016 S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités

Enjeux

•  Caractérisa?onàl’instanttdumétabolismeurbain:combienpèselefonc?onnementurbain?

•  Caractérisa?ondestrajectoiressocio-écologiquesurbaines:commentchangelemétabolismeurbain?Quellesbifurca?ons?Quellean?cipa?on?

•  Quelsfluxcri?ques?Quelpartagedesressourcesetquellesciblespourladématérialisa?on(ycomprisdewatering,décarbonisa?on,F4,F10…)?

•  Quellesressourcesurbaines?


CARACTÉRISERLEMÉTABOLISMEURBAINENGRANDESMASSES


L’écosystèmeurbsselonDuvigneaud,1980.

DesbilansdemaJères(etd’énergie)

•  Principe:rienneseperd,riennesecrée,toutsetransforme

•  Bilansdema?èresbrutes(etd’énergie)/Analysedesfluxdema?ères(AFME/MFA)

•  Analysedesfluxdesubstances(AFS/SFA)

•  Groseffortsméthodologiquesdepuisunetrentained’années

•  …

•  Métabolismedeshabitants(principederésidence)/duterritoire?

•  Topdownoubojomup?•  Quelleslimites?•  Avecousanseau?•  Quellecompa?bilitéentre

bilansénergé?quesetmatériels?

•  Quellesdonnées?


BilandemaJèresbrutesauxéchellesinfranaJonales:donnéescf.REPELLIN,P.,DURET,B.,BARLES,S.ComptabilitédesfluxdemaKèresdanslesrégionsetles

départements.Guideméthodologique.LaDéfense:Ministèredel’Écologie,duDéveloppementdurableetdel’Énergie–CGDD(coll.«Repères»),2014.

921octobre2016

AGRESTE, UNICEM, EIDER

SITRAM + Stat. Énerg. SITRAM

+ Stat. Énerg.

AGENCES DE L’EAU, SERVICES LOCAUX (eaux usées, déchets solides), CITEPA (émissions atmosphériques) OBSERVATOIRES DE L’ENVIRONNEMENT…

BDD ACV BDD ACV

S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités

BilandemaJèresbrutes,Haute-Garonne,Ariège,Loire-AtlanJque,2006,Paris,

2003,ktet(t/hab)Commentpasserauxéchelles

infradépartementales?21octobre2016 10

36,2

t/ha

b 23

,5 t/

hab

33,2

t/ha

b 8,

8 t/h

ab

S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités

DMC,Midi-Pyrénées(2006)etÎle-de-France(2003),kt(Barles,2014)


Desanalysesplusfines?

ANALYSERLESSTOCKS


Chan?erdedémoli?on,Paris,nov.2014

21octobre2016 13S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités

Île-de-France,2003,millionsdet,(t/hab).

(Barles,2009)

CirculaJondesmatériauxdeconstrucJon

lerecyclage,condi@onnécessairemaispas

suffisante

Midi-Pyrénées,2006,millionsdet(t/hab).

(Barles,2011)

ArJficialisaJondesolsetconsommaJondematériauxdeconstrucJon:tentaJve


PPC

LotAube

Vendée

Ille-&-V.

TerritoiredeBelfort

Rhône

Commentlierprocessusd’urbanisa@onetconsomma@onsmatérielles?

Stock:bâJmentsetinfrastructures,Île-de-France,circa2015,t/hab(thèseencoursdeVincentAugiseau).


0

50

100

150

200

250

300

350

400

Stocktotaldanslesréseauxd'énergieetd'eauent/hab.

Stocktotaldanslesinfrastucturesdetransportent/hab.

Stocktotaldanslesbâ?ments(sous-solselonunees?ma?onàpar?rdessurfacesausol)ent/hab.

Quellecomposi@on?Quelrythmededéstockage?

LavilleetsesgisementsderessourcesUnedemandedemaJèreenàanJciperetmaîtriser


Croissanceurbaine:2010:3,5milliardsd’habitants2050:7,3milliradsd’habitants(ONU)=quellesressources?

NEPASOUBLIERLESÉLÉMENTSBIOGÈNES


Biland’azote,aggloméra?onparisienne,situa?onactuelle,GgN/an(adaptédeSvirejeva-Hopkins,etal.,2012)

Agricultural supply of

vegetal products

7.1

15.9

N2 fixation

Synthetic fertilizers

0.7 Seafood products

7.7

15.2 Surplus

Leaching

0.2

2.1

N2 fixation


0.5

0.6

Leaching

Surplus

Urban food management

4.6 Animal

2.0 0.2

On-site food waste

disposal

2.0

N2 emission

Human metabolism

4.9

Food

0.2 Environmental

losses

Wastewater management

4.7

Excreta

Foodwaste in wastewater

0.2

Agricultural supply of animal

products

0.27 ha

Fig 8a. The imprint of human metabolism in Paris megacity (in kgN/cap/yr)

0.01 ha

2.7

N2 emission

0.1

Nr emission

Vegetal 1.9

Water discharge

0.2 Sludge

< 0.1 Sludge

0.2

Sludge to other

agricultural lands

Ouvrirleboîtenoire:l’analysedesfluxdesubstances–Azote

(thèseencoursdeFabienEsculier)

Esculier et al., soumis 21octobre2016 S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités 18

Figure 8b. The phosphorus imprint of human metabolism in Paris megacity (kgP/cap/yr)

Agricultural supply of

vegetal products

2.44


0.05 Seafood products

0.03

Erosion

0.22 Synthetic fertilizers

Urban food management

0.52 Animal

0.22

0.03 On-site

food waste disposal

Human metabolism

0.43

Food

0.01 Environmental

losses

Wastewater management

0.41

Excreta

Foodwaste in wastewater

0.02

Agricultural supply of animal

products

0.27 ha

0.01 ha

Vegetal 0.08

Water discharge

0.18 Sludge

< 0.01 Sludge

0.18

Sludge to other

agricultural land

Soil P

1.42

Erosion

0.07 Soil P

0.18

Clinker

0.31

Body P

0.01

Clinker

0.17

Ouvrirleboîtenoire:l’analysedesfluxdesubstances–Phosphore

(thèseencoursdeFabienEsculier)

Esculier et al., soumis 21octobre2016 S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités 19

ALLERAU-DELÀDESLIMITESAPPARENTESDELAVILLE


Un paysage parisien à la campagne : le lac d’Orient. Juin 2010.


LamondialisaJondumétabolismeurbain:biland’azotealimentaire,Île-de-France,vers2010,kgN/hab/an.

L’importancedesfluxindirects:bilandemaJèresbrutes,Île-de-France,2003,kt(t/hab).(Barles,2009)

Fluxindirectsassociésaux

importaJons331800(29,6)

Fluxindirectsassociésaux

exportaJons252000(22,4) NB.ManqueextracKonlocaleinuKlisée

Quellepriseencomptedesfluxindirects?

Airesd’approvisionnementalimentaire,Île-de-France

(thèseencoursdeJuliaLeNoé)

Esculier et al., soumis


1 inhabitant

5.4 1.9

2.8

N2 fix

2.3

0.3 ha SAU

céréalesprdts animauxfruits & légumes

4.2

pdts animaux

pdts vegetaux

10.7

20

0.7 fish

7.7 kgN/hab/an

L’empreinte azote du Francilien bio-local et demitarien, kN/hab/an (Billen et al., 2012)

Rejet eaux usées

Déchets solides Lessivage

Prod. végétale exportée

Équhab 15 gN/j

40% protéines animales

0.65 equhab

Versuneapprocheprospec@vedumétabolisme?


Empreintehydriquedirecte,Paris,XIXe-XXIesiècles(Barles,2014)


L’eau:quelleempreinteurbaine?

Conclusion

…


Références(listeindicaJve)•  BARLES,S.«UrbanMetabolismofParisanditsRegion»,JournalofIndustrialEcology13(6),2009,p.898-913.Enligne,

hjp://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jiec.2009.13.issue-6/issuetoc•  BARLES,S.«L’écologieterritorialeetlesenjeuxdeladématérialisa?ondessociétés:l’apportdel’analysedesfluxdema?ères»,

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LAROVERE,E.,CUNHA,B.,PINCETL,S.,KEIRSTEADI,J.,BARLES,S.,PUSAKAK,S.,GUNAWAN,J.,ADEGBILE,M.,NAZARIHA,M.,HOQUE,S.,MARCOTULLIO,P.J.,GONZALEZOTHARAN,F.,GENENA,T.,IBRAHIM,N.,FAROOQUI,R.,CERVANTES,G.,SAHIN,A.D.,«Energyandmaterialflowsofmegaci?es»,ProceedingsoftheNaKonalAcademyofSciences,2015,enligne,[consultéle24avr.2015],www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1504315112.

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•  SWILLING,M.,ROBINSON,B.,MARVIN,S.,HODSON,M.(éds.).City-LevelDecoupling:UrbanresourceflowsandthegovernanceofinfrastructuretransiKons.AReportoftheWorkingGrouponCiKesoftheInternaKonalResourcePanel.Nairobi:UNEP,2013.Enligne,hjp://www.unep.org/resourcepanel/Publica?ons/City-LevelDecoupling/tabid/106135/Default.aspx21octobre2016 S.Barles,UniversitéParis1,UMRGéo-Cités 26

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