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Projet Compsoil – Rapport final | 1

PROJET COMPSOIL Vers une compensation multicritère : comment prendre en

compte la qualité des sols dans les mécanismes de compensation appliqués à l’aménagement du territoire ?

RAPPORT FINAL

Chef de projet : Florent Joerin

Professeurs impliqués : Jean Ruegg, Pascal Boivin

Collaborateurs scientifiques : Florian Isenmann, Karine Gondret, et Timothée Produit.

Date de début du projet : 01.03.2015

Date de fin du projet : 28.02.2018


Table des matières Préambule ................................................................................................................................. 4 Résumé ...................................................................................................................................... 5

I. Introduction ......................................................................................................................... 10

II. Objectifs de la recherche et méthodes ............................................................................. 11 1. Pourquoi s’intéresser à la compensation des impacts sur la qualité des sols ? ............ 12 2. Cadre conceptuel, méthodes et données utilisées ......................................................... 13

III. Résultats : volet gouvernance et aide à la décision ....................................................... 18 1. La prise en compte du sol en aménagement du territoire : pratiques, cadres et pistes de

résolution ............................................................................................................................................ 18

1.1. Le principe de compensation : origine et application aux sols ............... 18

1.2. Enseignement de l’analyse de situations de compensation ................. 19

1.3. Un même principe, deux procédures ................................................... 21

1.4. Trois types d’application du principe de compensation ...................... 23

2. La protection de la ressource sol : construction d’un problème public, intégration dans les procédures d’aménagement et évolution des représentations ...................................... 25

2.1. Construction d’un problème public ..................................................... 25

2.2. Représentations et intégration ............................................................. 26

3. Limites et opportunités pour l’amélioration de la prise en compte de la ressource sol dans les compensations territoriales ........................................................................................... 29

3.1. Limites ................................................................................................. 29

3.2. Opportunités pour la prise en compte de la qualité du sol ................... 30

3.3. Synthèse ................................................................................................................ 31

4. Un outil d’aide à la décision pour la qualité des sols ............................................................ 33

4.1. Principes et objectifs de l’outil d’aide à la décision ............................ 33

4.2. Une approche multicritère de qualité du sol ........................................ 34

4.3. Conception et description de l’outil ..................................................... 36

IV. Résultats : volet mesure de la qualité des sols ............................................................... 43

1. Développement d’un index de qualité des sols ............................................................. 43

1.1. Revue de la littérature – évaluation de la qualité des sols ................... 43

1.2. La sélection des fonctions évaluées ..................................................... 44


1.3. Une approche par un panel d’experts............................................................. 45

1.4. Analyse comparée d’indices ................................................................ 45

1.5. Lot d’indicateurs utilisés ..................................................................... 45

1.6. Sélection des indicateurs ................................................................................... 46

1.7. Méthode de traduction ......................................................................... 46

1.8. Prise en compte du type de sol ............................................................ 47

1.9. Calcul des SQI ...................................................................................................... 48 2. Discussion et conclusion concernant l’index de qualité des sols.................................... 49

V. Conclusion .......................................................................................................................... 51

VI. Annexes ............................................................................................................................. 52 1. Bibliographie .......................................................................................................... 52 2. Annexes .................................................................................................................. 57


Préambule

Dans le cadre du deuxième appel à projets du PNR 68 « Utilisation durable de la ressource sol », les professeurs Florent Joerin (HEIG-VD/HES-SO), Pascal Boivin (HEPIA/HES-SO) et Jean Ruegg (IGD/UNIL) ont obtenu un financement de trois ans du FNS afin de mener le projet COMPSOIL « Vers une compensation multicritère : comment prendre en compte la qualité des sols dans les mécanismes de compensation appliqués à l’aménagement du territoire ? ».

Ce document présente les résultats scientifiques de ce projet de recherche qui a été réalisé de Mai 2015 à Février 2018. L’équipe de projet comprenait aussi trois collaborateurs scientifiques : Florian Isenmann (gouvernance territoriale), Karine Gondret (indicateurs de qualité des sols) et Timothée Produit (développement informatique et SIG).


Résumé Contexte

La pression sur l’accès au foncier s’est accentuée ces dernières années en Suisse sous l’influence de la croissance économique et démographique que le pays a connu entre les années 2005 à 2015. Depuis le lancement en juillet 2007 de l’initiative populaire « De l’espace pour l’homme et la nature (initiative pour le paysage) », la question de la compensation des surfaces de sol urbanisées est ainsi devenue un thème central en aménagement du territoire. En effet, la révision de la loi fédérale sur l’aménagement du territoire a considérablement restreint les possibilités d’agrandir les zones à bâtir, voire imposé une réduction des surfaces constructibles. Plus récemment, les exigences de la Confédération en matière de mise en oeuvre du plan sectoriel des surfaces d’assolement (PS-SDA) ont encore augmenté l’attention portée aux enjeux de compensation. Pour tout nouveau projet sur le territoire, les acteurs impliqués doivent concilier de multiples contraintes qui limitent grandement et rapidement les marges de manœuvre existantes. Or, sans marge de manœuvre significative, le schéma idéal issu des approches environnementales qui préconise d’éviter de produire des impacts, puis de tenter de les réduire, pour enfin chercher à les compenser, se limite très souvent à la dernière phase, celle de la compensation. En outre, dans la très grande majorité des cas, la qualité des sols, et donc les fonctions qu’ils assurent, est absente de la compensation. Au mieux, la compensation est purement surfacique, ce qui ne garantit absolument pas le maintien de leurs fonctions. Le rôle fondamental des sols dans les équilibres environnementaux locaux, régionaux, continentaux et planétaires imposent de corriger cette lacune. But

Le projet COMPSOIL s’est donné pour but d’intégrer la qualité des sols dans la définition et le choix des mesures de compensations territoriales. Pour ce faire, il cible un objectif précis : aider les acteurs à prendre en compte la qualité des sols lorsqu’ils sont impliqués dans des processus de décision relatifs à la compensation territoriale des impacts d’un projet d’aménagement. Une compensation idéale vise l’absence de perte nette (no-net-loss). Ce postulat suppose que la qualité des sols échangés soit identique et que les fonctions qu’assurait le sol perdu soient compensées par celles du sol restitué. Pour atteindre cet objectif, l’approche adoptée se veut opérationnelle (à court terme) et ancrée dans les pratiques des acteurs de l’aménagement. Elle est fondée sur une définition bien établie dans la littérature où la qualité des sols est comprise comme l’aptitude des sols à fonctionner (assurer leurs fonctions) (Karlen et al., 1997). Enfin, et pour tenir compte de l’urgence de problèmes relevant avant tout de l’aménagement du territoire (utilisation mesurée du sol, lutte contre le mitage), elle privilégie dans un premier temps, la fonction de production agricole. Le projet est organisé autour de trois grands objectifs: 1) Analyser des situations décisionnelles ciblées, 2) Proposer un mode d’évaluation de la qualité des sols compatible avec les contextes décisionnels observés 3) Proposer un outil d’aide à la décision territoriale permettant d’identifier des scénarios de compensation. Ces trois grands objectifs comprennent chacun une série de sous-objectifs.


Objectif 1 : Analyser des situations décisionnelles ciblées • Retracer l’historique des évolutions règlementaires encadrant les pratiques de compensation,

comprendre les déterminants de ces évolutions et développer une compréhension fine des spécificités locales dans l’application de ces réglementations.

• Mettre en exergue les liens entre évolutions règlementaires et évolutions des pratiques. • Identifier dans les pratiques des professionnels du territoire, certains leviers et freins à la prise

en compte du sol dans les projets d’aménagement. • Identifier les processus décisionnels propres à l’application du principe de compensation, ainsi

que les acteurs-clés de ces processus. Objectif 2 : Proposer un mode d’évaluation de la qualité des sols compatible avec les données existantes et les ressources disponibles, en temps et en argent

• Effectuer une comparaison des méthodes employées pour la mesure des indices de qualité des sols (soil quality index, SQI) connus, et leur capacité à classer des sols différents.

• Evaluer s’il est possible de produire un SQI performant à l’aide d’indicateurs synthétiques, en nombre limité, accessibles de façon rapide et économique.

• Accompagner une réflexion critique et comparative sur les indicateurs et les SQI, en se basant notamment sur les connaissances empiriques d’experts et de parties prenantes de la qualité des sols .

Objectif 3 : Proposer un outil d’aide à la décision territoriale adapté aux spécificités des situations décisionnelles observées

• Cibler certains acteurs de l’aménagement et certaines situations décisionnelles dans lesquelles la prise en compte de la qualité des sols pourrait être facilitée par la mise à disposition d’un outil d’aide à la décision.

• Concevoir la structure et les fonctionnalités de l’outil d’aide à la décision et pour cela s’appuyer sur les leviers et les freins identifiés précédemment.

• Développer un prototype de l’outil d’aide à la décision suffisamment précis et concret pour tester et accroître sa pertinence.

• Valider auprès des acteurs de l’aménagement la proposition méthodologique. Résultats

1) Pratiques de compensation en aménagement du territoire

Les conclusions exposées ici sont basées, d’une part sur une étude de la littérature grise ayant trait à l’aménagement sur la période 2010-2018 et d’autre part sur un travail de terrain associant focus groups, étude de cas de compensation (passés et en cours) et entretiens semi-directifs menés auprès d’urbanistes, de pédologues, de géographes, d’ingénieurs en environnement et d’agronomes œuvrant au sein de bureaux d’étude, d’associations environnementales ou d’administrations communales ou cantonales et actifs dans les cantons de Genève et Vaud durant la période 2015-2018 :

• Le principe de compensation est appliqué de façon très diverse en aménagement du territoire. Ces variations dépendent principalement de la procédure déclenchée (compensation des emprises entre zones à bâtir ou hors zone à bâtir ou compensation des emprises sur les surfaces d’assolement) ainsi que du territoire d’étude. Les cantons ainsi que les porteurs de projet tentent d’adapter l’obligation de compenser à leurs besoins spécifiques et proposent des interprétations diverses du principe (à rapprocher de tentatives de contournement ou de détournement de la


règle). Dans la majorité des cas, les compensations intègrent le sol en le limitant à sa dimension surfacique exprimée avec le m2 comme unité. Dans le cas particulier des compensations de surfaces d’assolement, la procédure intègre une dimension qui se veut qualitative. Mais celle-ci ramène un problème complexe (la notion polysémique de « qualité des sols ») à un indicateur contestable, relevant essentiellement de l’adéquation d’une parcelle aux besoins de l’agriculture intensive mécanisée.

• La protection de la ressource sol constitue un objet émergent des politiques publiques. L’intérêt pour la problématique semble fort, tant du côté du grand public que des milieux professionnels. La prééminence de la problématique des SDA dans l’aménagement du territoire (voir les réserves formulées par l’Office fédéral de l’aménagement du territoire (ARE) dans le cadre de l’approbation des plans directeurs cantonaux vaudois et genevois, par exemple) est un vecteur de changement des pratiques au sein des milieux professionnels (nouvelles collaborations avec des agronomes et pédologues dans le cadre de projets urbains). Mais elle véhicule également des biais et des représentations erronées. Les acteurs de l’aménagement du territoire assimilent notament SDA et qualité des sols sans percevoir que la notion SDA ne reflète que partiellement celle de qualité agricole et ne tient pas compte des autres fonctions remplies par les sols. La mise en œuvre de mesures concrètes en faveur de la protection de la ressource sol se heurte ainsi à (i) un manque de connaissance sur le sol, indépendamment de l’accès aux données et (ii) un faible poids accordé à cette problématique dans la pesée des intérêts, en raison de l’absence de base légale et de la multiplicité – et souvent aussi de la prééminence – d’intérêts concurrents au maintien de la qualité des sols.

• Il demeure une forme d’incohérence dans les procédures d’aménagement, puisque pour un même effet (un impact sur les sols dû à un projet d’aménagement), 3 situations différentes sont possibles, variant selon le type de compensation et le contexte territorial : (i) l’exigence d’une compensation qualitative et quantitative lorsque le projet impacte des SDA ; (ii) l’exigence d’une compensation quantitative (compensation des emprises entre zones à bâtir ou hors zone à bâtir) lorsque le projet est situé hors zone à bâtir ; (iii) l’absence de l’obligation de compenser si le projet est en zone à bâtir (hors SDA) ou exemption de l’obligation de compenser pour les projets d’intérêts cantonaux défendus par certains cantons.

2) Recherche d’un indice de qualité adapté aux pratiques de l’aménagement L’examen de la littérature scientifique montre que les SQI publiés relèvent de démarche techniquement complexes (s’appuyant sur de lourdes bases de données) à vocation scientifique ou institutionnelle et visant la gestion de la qualité des terres agricoles dans le temps. Ils visent essentiellement à évaluer le choix de stratégies agricoles relativement à leur impact sur la qualité des sols, et projettent donc dans le temps l’évolution qualitative d’un même ensemble de sols. Ces SQI n’ont pas été développés, ni testés, pour comparer la qualité que des sols différents présentent à un même moment. Cette fonctionnalité est pourtant indispensable dans le cadre de processus décisionnels impliquant des mesures de compensation. Le calcul d’un indice de qualité comporte 4 étapes relativement sophistiquées. C’est pourquooi des outils automatisés sont souvent proposés aux utilisateurs. Or, cette automatisation n’est envisageable que si leurs paramètrages n’affectent l’évaluation de la qualité, ce qui n’a pas été encore testé En appliquant une large gamme de SQI proposés dans la littérature à un cas fictif de compensation (intercomparaison de 57 sites), nous mettons en évidence une grande sensibilité des classements aux choix méthodologiques qui sont à la base de leur évaluation, ainsi que l’appartition d’effets indésirables inhérents aux méthodes de sélection de l’information. La comparaison des classements réalisés montre de ce fait la présence d’arbitraire dans les résultats fournis par ces SQI qui génèrent des corrélations et


des anticorrélations entre les rangs. L’usage de ces SQI est donc à proscrire en situation de compensation. Par ailleurs, le travail empirique effectué avec le panel d’experts que nous avons réuni montre que ceux-ci privilégient le choix d’indicateurs simples et synthétiques de qualité des sols. Ce type d’indicateurs, qui gagne en popularité, se fonde sur la qualité de la structure (via le test bêche, méthode VESS) et le rapport matière organique / argile. Le test bêche est rapide et économique à effectuer, et les données sur les teneurs en matière organique et en argile sont en général disponibles. Ces résultats nous conduisent à proposer une démarche pragmatique et efficace en deux temps. Dans un premier temps, l’utilisation de ces indicateurs simplifiés permet d’éliminer rapidement les cas de compensation non équilibrés en termes de qualité des sols, puis dans un deuxième temps, le recours possible à une expertise de terrain à la fois plus ciblée et plus poussée permet de différencier les derniers cas restant en lice. 3) Développement d’un outil d’aide à la décision L’aménagement du territoire est régulièrement amené à intégrer de nouveaux enjeux parmi lesquels les changements climatiques, la protection de l’eau souterraine ou de la biodiversité, par exemple. La prise en compte de la qualité des sols s’inscrit ainsi dans cette dynamique de complexification des prises de décision en aménagement du territoire pour laquelle certaines difficultés récurrentes peuvent être identifiées (Lavoie et al., 2014 ; Cloutier et al., 2015). Dans un premier temps, ces nouveaux enjeux doivent surmonter un manque de connaissances des acteurs : que signifie pour eux concrètement la biodiversité, la qualité des sols ou de l’eau souterraine ? Ensuite, lorsque l’enjeu s’immisce dans les représentations des acteurs, le second défi est celui d’un manque de données disponibles. Enfin, et cette étape est malheureusement souvent négligée, lorsque l’enjeu est identifié et les données disponibles, il reste à lui donner un degré d’importance ou de priorité suffisant pour justifier les coûts techniques et cognitifs nécessaires à son intégration dans les pratiques professionnelles et la pesée des intérêts. Autrement dit, et si l’on revient au cas spécifique de l’enjeu de la qualité des sols, son intégration aux processus de décision de compensation territoriale nécessite une accentuation de son importance politique ou légale, et/ou une diminution des coûts techniques et cognitifs de son intégration. Ainsi, sur la base des résultats précédents (urgence d’agir et lente évolution des conditions politiques et légales), le projet COMPSOIL propose un outil d’aide à la décision qui vise à accompagner les acteurs dans la prise en compte de la qualité des sols, afin de réduire les coûts techniques, cognitifs mais aussi organisationnels de son intégration. L’outil proposé se fonde sur deux grands principes. 1) Mesurer la qualité du sol d’une manière intégrée et transparente

Observant que les acteurs de l’aménagement du territoire ne disposent pas des compétences nécessaires pour analyser ou interpréter les paramètres en termes de qualité des sols, nous avons choisi d’encapsuler dans l’outil toutes les opérations de mesures et de comparaisons de la qualité des sols. Concrètement, l’outil ne produit pour les utilisateurs non-experts des sols que de l’information ordinale concernant la qualité des sols (le sol X a une qualité plus grande, plus petite ou égale, à un autre sol Y). Par contre, cette information ordinale est produite par un ensemble d’algorithmes paramétrables qu’un expert ou groupe d’experts du sol peuvent consulter et modifier.


Par ailleurs, l’outil est développé en abordant la mesure de la qualité des sols dans une logique d’aide à la décision multicritère. Ainsi, l’outil proposé n’a pas pour objectif de quantifier (ou mesurer sur une échelle d’évaluation cardinale) la qualité des sols, mais plutôt de répondre à la question suivante : cette parcelle peut-elle compenser la perte de qualité des sols de cette autre parcelle (sur laquelle une construction est projetée) ? La réponse à cette question est le résultat d’une double vérification indépendante : une équivalence en surface, d’une part et une équivalence en qualité, d’autre part. En effet, à l’opposé des dispositifs de compensations des impacts sur les sols qui permettent de compenser une qualité des sols plus faible par une surface de parcelle plus grande (Wolff et Schweiker, 2008), nous avons considéré que cette compensation entre une qualité et une surface n’est techniquement pas nécessaire et théoriquement impossible à justifier (hors situation particulière). Concernant l’équivalence de qualité des sols, l’outil propose deux méthodes multicritère alternatives. La première se base sur une moyenne pondérée de la distance multicritère à un idéal-type, la seconde sur la méthode d’agrégation partielle Electre Tri (Figueira, Mousseau et Roy, 2016).

2) Aider l’utilisateur à élargir les marges de manœuvre dans la prise de décision

Le second principe découle du constat du peu de réceptivité des acteurs de l’aménagement du territoire à une prise en compte volontaire de la qualité des sols dans les projets territoriaux. Il est apparu ainsi qu’un outil, même facile à utiliser, aurait peu de chances d’être effectivement mis en pratique s’il se restreint au seul objectif d’intégration de la qualité des sols. L’outil proposé doit donc apporter à l’utilisateur une aide plus globale, dans laquelle l’intégration de la qualité des sols est une plus-value facile à obtenir. Cette plus-value pourrait en effet être mise en avant pour faciliter la validation procédurale du projet par les autorités ou son acceptabilité sociale, notamment par les groupes environnementaux. L’outil permet ainsi aux porteurs de projets d’élargir leurs marges de manœuvre en produisant un inventaire systématique des terrains ou parcelles pouvant faire l’objet de projets (de construction) ou pouvant devenir les terrains de compensation d’autres projets. Pour cela, l’outil offre à son utilisateur des données concernant un vaste ensemble de parcelles, puis il lui propose des parcelles pertinentes et enfin il lui permet de conserver ou gérer celles qu’il juge intéressantes L’utilisateur peut ainsi considérer plusieurs parcelles pour accueillir un projet et aussi, plusieurs autres parcelles pour établir une compensation à la consommation de sol induite par ce projet. Cette multiplication de possibilités augmente les chances d’identifier un terrain de compensation qui soit non seulement adéquat en termes de surface, mais aussi en termes de qualité des sols et de légitimité en termes d’aménagement. Disposer d’un plus grand nombre de possibilités constitue aussi un avantage important dans les étapes ultérieures du projet, notamment lorsqu’il s’agira de discuter avec les propriétaires et autorités concernés.


PROJET COMPSOIL

Vers une compensation multicritère : comment prendre en compte la qualité des sols dans les mécanismes de compensation appliqués à

l’aménagement du territoire ?

I. Introduction

Aménager ou développer un territoire impacte le sol et ses fonctions, notamment. Ainsi, tout projet implique des mesures de compensation qui doivent permettre d’atteindre globalement un bilan équilibré. Dans la pratique, cette compensation se fonde essentiellement sur des équivalences surfaciques. Le projet COMPSOIL propose une nouvelle approche du principe de compensation qui intègre les multiples dimensions de la qualité des sols, et complète les méthodes et les outils de l’aménagement du territoire.

Le principe de compensation des impacts des projets territoriaux est essentiel à l’aménagement du territoire : il crée un espace de négociation entre les acteurs qui profitent ou pâtissent de leurs conséquences. Toutefois, les pratiques de compensation sont largement menées d’une manière empirique. Comment affirmer que les mesures de compensation sont équivalentes aux impacts? Par qui et comment les mesures de compensation sont-elles définies? Un hectare de terre agricole déclassé en zone à bâtir en un lieu x est-il équivalent à un hectare de zone à bâtir reclassé en zone agricole en un lieu y ?

Cette recherche a pour but d’améliorer la prise de décision lorsqu’il s’agit de compenser les impacts de projets territoriaux, en particulier sur la qualité des sols. Des entretiens nous permettront de comprendre comment ces mesures sont définies aujourd’hui. Nous mobiliserons aussi les données et les indicateurs disponibles pour une intégration plus globale et fidèle de la qualité des sols dans les mesures de compensation. Le cas échéant, nous évaluerons comment les compléter. Sur cette base, nous concevrons une approche et un outil d’aide à la décision basés sur l’analyse multicritères et la cartographie interactive. Enfin, nous testerons notre proposition en réalisant une expérience d’aide à la décision dans un contexte réel.

Le résultat essentiel de cette recherche consiste à identifier les limites des modes de décision qui sont pratiqués pour définir des mesures de compensation des projets territoriaux. Pour les dépasser nous proposons des outils intégrant de nouveaux critères, mais aussi une réflexion sur leur mise en œuvre, afin de mieux intégrer les contextes réels encadrant la prise de décision.

L’apport de cette recherche se situe donc à l’articulation entre des réflexions théoriques et méthodologiques et la réalité des décisions opérationnelles. En posant les bases d’une approche plus rigoureuse du principe de compensation, ce projet doit permettre de faciliter les négociations autour des projets territoriaux et de maintenir globalement une meilleure qualité des sols.


II. Objectifs de la recherche et méthodes

Le projet COMPSOIL a ciblé un objectif précis, celui d’aider à la prise en compte de la qualité du sol dans les processus de décision portant sur la compensation territoriale des impacts d’un projet d’aménagement. En effet, le principe de compensation des impacts est un instrument clef du développement territorial, dans lequel les considérations liées à la qualité du sol sont encore très peu présentes. Une compensation idéale vise l’absence nette de perte (no-net-loss) ce qui suppose que la qualité des sols échangés soit identique et que les fonctions qu’assurait le sol perdu soient compensées par celles du sol restitué. La qualité des sols étant définie comme l’aptitude des sols à fonctionner (assurer leurs fonctions) (Karlen et al., 1997). Pour atteindre cet objectif, l’approche adoptée se veut opérationnelle (à court terme) et ancrée sur les pratiques des acteurs de l’aménagement. Ainsi, le projet est organisé autour de quatre grands objectifs: 1) Analyser les situations décisionnelles ciblées, 2) Proposer un mode d’évaluation de la qualité du sol compatible avec les contextes décisionnels observés 3) Proposer un outil d’aide à la décision territoriale. Ces trois grands objectifs comprennent chacun une série de sous-objectifs. 1) Analyser les situations décisionnelles ciblées

• Retracer l’historique des évolutions règlementaires encadrant les pratiques de compensation, comprendre les déterminants de ces évolutions et développer une compréhension fine des particularismes locaux dans l’application de ces réglementations.

• Mettre en exergue les liens entre évolutions règlementaires et évolutions des pratiques. • Identifier dans les pratiques des professionnels du territoire, certains leviers et freins à la prise

en compte du sol dans les projets d’aménagement. • Identifier les processus décisionnels propres à l’application du principe de compensation, ainsi

que les acteurs-clés de ces processus. 2) Proposer un mode d’évaluation de la qualité du sol compatible avec les données existantes et les ressources disponibles, en temps et en argent

• Documenter une comparaison des classements effectués par différents SQI de la qualité des sols.

• Evaluer la possibilité d’utiliser des indicateurs en nombre limité (MDS : minimum data set), accessibles de façon rapide et peu coûteuse afin de ne pas, par sa complexité ou son coût, entraver le processus de négociation.

• Accompagner une réflexion critique d’experts et parties prenantes sur les indicateurs et SQI

comparés, en se basant sur leur connaissance empirique de la qualité du sol d’un large échantillon de prélèvements.

3) Proposer un outil d’aide à la décision territoriale adapté aux spécificités des situations décisionnelles observées

• Cibler certains acteurs de l’aménagement et certaines situations décisionnelles dans lesquels la prise en compte de la qualité du sol pourrait être facilitée par la mise à disposition d’un outil d’aide à la décision

• Concevoir la structure et les fonctionnalités de l’outil d’aide à la décision et pour cela s’appuyer sur l’identification des leviers et des freins produits précédemment


• Développer un prototype de l’outil d’aide à la décision suffisamment précis et concret pour démontrer sa pertinence

• Valider auprès des acteurs de l’aménagement la proposition méthodologique. 1. Pourquoi s’intéresser à la compensation des impacts sur la qualité des sols ?

Par sa temporalité (2015-2018) et son périmètre d’étude (cantons de Genève et Vaud), le projet COMPSOIL s’inscrit dans un contexte particulièrement actif sur les questions de compensation et de protection de la ressource sol. La première étape de la troisième révision de la Loi sur l’aménagement du territoire, entrée en vigueur le 1er mai 2014, a redonné une place importante au principe de compensation dans l’aménagement du territoire. Elle est demeurée toutefois vague sur son application. Des pratiques de compensation très diversifiées se sont alors développées, dont l’étude permet d’en identifier les forces et les faiblesses. Parallèlement, les règlementations cantonales ont connu des évolutions en matière de compensation sur des laps de temps courts, aussi bien pour les emprises sises hors zones à bâtir, que pour celles concernant les surfaces d’assolement. Ainsi, la pertinence de ce projet se situe tout d’abord dans sa capacité à mettre en évidence les liens entre différentes politiques publiques, à différents échelons institutionnels, qui impliquent un objet commun : la compensation des impacts sur les sols. Plutôt que d’analyser ces politiques individuellement, il s’agit de leur reconnaître un contexte d’émergence commun (dont les temps forts sont, par exemple, l’Initiative « Pour le paysage » de Pro Natura ou l’Initiative « Stop mitage » des Jeunes Verts) et de constater la montée en puissance de l’objectif de protection de la ressource sol. A ce contexte commun s’associent aussi des difficultés d’applications, illustrées tant par le découpage de la révision de la LAT en « tranches successives », par les brusques changements d’orientation de certains plans directeurs cantonaux, que par les avis divergents formulés par le groupe d’experts chargés de l’évaluation du Plan sectoriel des surfaces d’assolement (DETEC, 2018). Ce contexte mouvant rend particulièrement difficile la mise en œuvre opérationnelle de la compensation des impacts sur les sols puisque les règles évoluent parallèlement au projet d’aménagement. Il témoigne également de la forte demande, tant par les autorités de contrôle que par les milieux professionnels, pour des solutions de prise en compte de la ressource sol qui soient adaptées aux pratiques existantes et susceptibles de dépasser les blocages observés. Parallèlement à ces défis de mise en œuvre des politiques publiques, la prise en compte de la qualité du sol dans les processus de compensation nécessite de produire une définition et une mesure de cette qualité. Or, aucune mesure opérationnelle de la qualité du sol n’est actuellement adaptée aux pratiques d’aménagement du territoire. De plus, et plus fondamentalement, la notion de qualité du sol est en tant que tel peu ou mal comprise par les acteurs de l’aménagement qui l’assimilent généralement à l’instrument politique protégeant les surfaces d’assolement. Cependant, si une certaine vulgarisation et sensibilisation est nécessaire, il n’est pas envisageable, en raison de la déjà grande complexité des procédures d’aménagement du territoire, de demander aux parties prenantes de disposer d’une maîtrise scientifiquement suffisante de la qualité pour permettre une prise en compte pertinente. Autrement dit, la proposition d’un outil d’aide à la décision semble indispensable dans la mesure où celui constitue un point d’articulation entre les expertises d’aménagement du territoire et de sciences des sols.


2. Cadre conceptuel, méthodes et données utilisées

Le projet COMPSOIL a été mis en œuvre par la réalisation de quatre workpackages (A, B, C et D). Les deux premiers (A – enjeux de gouvernance et B – mesure de la qualité des sols) ont été menés parallèlement. Ils ont permis de définir le cahier des charges de l’outil d’aide à la décision (C), puis au développement de l’outil (D). Cette section décrit brièvement les fondements et le déroulement de chaque workpackage. Workpackage A: Etude des mécanismes de compensation affectant le sol. Le workpackage A se compose de deux blocs principaux :

- Une revue de la littérature scientifique sur les pratiques de compensation, permettant d’établir une typologie des approches de compensation, de replacer l’objet d’étude dans le contexte plus large de la compensation écologique, et de mettre en exergue les différences entre les pratiques observées sur le terrain et les grands principes de la compensation écologique.

- La partie analytique du travail s’appuie quant à elle sur trois grands piliers des sciences politiques : l’analyse des instruments de politiques publiques (Lascoumes et Le Galès, 2005 ; Knoepfel, Larrue et Varone, 2001); l’étude des processus de mise à l’agenda et d’émergence des problématiques publiques (Gilbert et Henry, 2012 ; Hassenteufel, 2010) et enfin une approche critique des outils et indicateurs de l’action publique (Frederiksen et al., 2012 ; Zittoun et al, 2008).

La méthodologie employée est fondée sur l’enquête de terrain. Elle se caractérise par une diversité d’approches visant une compréhension globale des phénomènes étudiés :

- Etude de la littérature grise traitant de la limitation du mitage du territoire, de la compensation et de la protection de la ressource sol.

- Entretiens semi-directifs menés auprès d’autorités cantonales vaudoises et genevoises, de responsables de l’aménagement communal, de bureaux d’étude d’aménagement et de responsables d’associations environnementales.

- Observation participante dans le cadre de réunions grâce à une charte de confidentialité signée entre l’équipe de projet et le Service du développement territorial du canton de Vaud.

- Réalisation d’études de cas de compensation passés ou en cours, mêlant les 3 approches ci-dessus.

Les données récoltées proviennent de deux sources principales :

- Les retranscriptions complètes des entretiens semi-directifs enregistrés (n = 20 - administrations cantonales : 8 ; administrations communales : 4 ; bureaux d’étude urbanisme/ bureaux d’étude environnement / promoteurs : 5 ; associations environnementales : 3).

- Les ateliers organisés au cours du projet (premier atelier « La compensation en question » du 24.05.16, réunissant une quarantaine de professionnels du territoire, et le second atelier « Quel(s) indicateur(s) pour la qualité du sol ? » du 15.12.17, associant 7 experts romands du sol, et qui sont détaillés en Partie 2 (3)).


Workpackage B : Comparaison d’indice de qualité des sols La comparaison d’indices de qualité des sols a été réalisée en classant, selon différents SQI, 28 CAMBISOL et 29 CALCISOLS (IUSS Working Group WRB, 2006) du canton de Vaud. Les SQI ont été calculés à partir de deux lots d’indicateurs de l’horizon A : ELS correspondant à une caractérisation physico-chimique approfondie et ELP (plus restreint) correspondant aux informations disponibles grâce aux analyses agricoles. Les indicateurs contenus dans ces lots sont cités dans le Tableau 1. Tableau 1: Composition des jeux de données « ELS » et « ELP » à partir desquels a été faite la sélection par ACP, les cases grises indiquent un indicateur présent. MO : matière organique. CEC : Cation Exchange Capacity. P, K, Mg, Ca Eau et AAE : éléments fertilisants extraits à l’eau et à l’acétate d’ammonium EDTA (méthodes des stations agronomiques), Norg azote organique. A, V et W : teneurs gravimétriques en air et eau, et volume spécifique, cm3 g-1. Subsripts -10 et -100 : potentiels matriciels auxquels la valeur est prise. Dry : sec à l’air. CoreVESS : score VESS.

Les SQI sont élaborés selon quatre étapes. La première étape consiste à choisir la fonction à prendre en compte : ici uniquement la fonction production agricole. La seconde étape sélectionne le minimum d’indicateurs permettant de refléter l’état de la fonction. Deux modes de sélection sont testés : statistique à l’aide de l’analyse en composante principale (ACP, Andrews et al., 2002) ou participative à l’aide d’experts. Cette seconde méthode a pour but d’aboutir à un MDS (minimum data set) très restreint d’indicateurs synthétiques disponibles à faible coût. La troisième étape (traduction) permet d’adimensionnaliser les indicateurs de qualité des sols sur une échelle 0-1 mesurant sa contribution à la qualité du sol. Deux méthodes de traduction sont comparées : scoring curves (Andrews et al., 2004a) vs mesure d’une distance par rapport à une valeur de référence (Rutgers et al., 2012a), avec deux modalités : la traduction tient compte du type de sol en présence (relative) ou non (absolu). La quatrième et dernière étape consiste à calculer le SQI par une moyenne pondérée ou non. La Figure 1 illustre ces étapes.

Sélection des indicateurs composant le MDS par ACP

Cette méthode permet d’obtenir un MDS sans redondance (Vasiliniuc, 2015). L’indicateur le mieux corrélé à chaque axe factoriel expliquant de manière cumulée environ 80% de la variance totale du lot d’indicateurs est retenu dans le MDS (Annexe 7).

MO

pH

C

EC

Cla

y Si

lt Sa

nd

Peau

K

eau

Mge

au

Cae

au

PAA

E K

AA

E M

gAA

E C

aAA

E N

org

A-1

0 V

dry

V-1

0 W

-10

V-1

00

W-1

00

Cor

eVES

S C

org/

Nor

g M

O/C

lay

ELS ELP


Sélection des indicateurs par expertise

Des indices simples sont proposés : (1) le pourcentage de matière organique (MO) seul ; (2) le ratio pourcentage de matière organique sur pourcentage d’argile (Dexter et al., 2008; Johannes et al., 2017b) (MO_Clay) ; (3) (VESS_MO_Clay) combine MO_Clay et le score obtenu par Visual Evaluation of Soil Structure (VESS) selon (Johannes et al., 2017).

Traduction des indicateurs en utilisant une « scoring curve »

La « scoring curve » permet de traduire l’indicateur selon son impact sur la qualité du sol (Glover et al., 2000; Andrews et al., 2004a; Cherubin et al., 2016). On utilise les traductions de type « more is better » (Eq. 1), « less is better » (Eq. 2), « optimal » (Eq. 3 et 4) (Cherubin et al., 2016). 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑆𝑆𝑖𝑖𝑖𝑖𝑆𝑆𝑖𝑖𝑆𝑆 = 1

�1+�𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 �

𝑠𝑠� Eq. 1

𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑆𝑆𝑖𝑖𝑖𝑖𝑆𝑆𝑖𝑖𝑆𝑆 = 1

�1+�𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 �

𝑠𝑠� Eq. 2


�1+�𝑄𝑄1−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 �

2,5� Eq. 3


�1+�𝑄𝑄3−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 �

2,5� Eq. 4

Avec Med la valeur médiane de l’indicateur, Max valeur maximum et Min valeur minimum. S est égal à 2.5. Q1 : valeur du premier quartile et Q3 : valeur du troisième quartile (d’après les bases de données des projets dont sont issus les 57 sites, annexes 2 et 3). La traduction donne un score allant de 0 à 1. Plus ce score est grand plus l’impact de l’indicateur sur la qualité des sols est positif. Les scoring curves ont été calculées de façon absolue et relative (la scoring curve varie alors en fonction du type de sol).

Traduction des indicateurs par mesure de distance à une valeur de référence

Si tout écart à la valeur de référence engendre une perte de qualité des sols, la traduction se fait à l’aide de la formule proposée par (Rutgers et al., 2012b) :

𝐷𝐷𝑖𝑖𝐷𝐷𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑆𝑆𝑖𝑖𝑖𝑖𝑆𝑆𝑖𝑖𝑆𝑆 = − �𝑙𝑙𝑆𝑆𝑙𝑙 �𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑜𝑜𝑜𝑜𝑠𝑠𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑀𝑀𝑟𝑟

�� Eq. 5

Plus cette distance diminue plus l’impact de l’indicateur sur la qualité des sols est jugé positif. Les modalités « absolue » et « relative » ont également été appliquées. Les valeurs des sites de référence pour chaque indicateur sont en annexe 1

Etape 4 : Calcul des SQI

Pour la modalité pondération le coefficient de pondération affecté à un indicateur correspond au pourcentage de variance expliquée par l’axe factoriel qui a été utilisé pour sélectionner cet indicateur (Andrews et al., 2002; Vasiliniuc, 2015).


Figure 1 : Etapes de création des différents index de qualité des sols comparés


Workpackage C et D: Développement de l’outil d’aide à la décision Le projet COMPSOIL a adopté une approche constructiviste de l’aide à la décision (Tsoukiàs, 2006 ; Landry, 1995 ; Flourentzou, 2001). Autrement dit, selon cette approche, le but de l’aide à la décision n’est pas l’objectivité de l’information, notamment celle concernant la qualité du sol, mais plutôt la prise en compte du contexte d’usage de l’information. Dans le cadre de ce projet, ce contexte intègre des caractéristiques environnementales (types de sols), mais aussi les pratiques des acteurs, agricoles notamment, ainsi que les procédures et processus de mise en œuvre des politiques publiques. La prise en compte de la qualité des sols dans les décisions d’aménagement du territoire comprend ainsi une part subjective définie par un ensemble d’experts en position de considérer le contexte de la décision. Cette subjectivité se concrétise en particulier dans le choix et l’importance des indicateurs intégrés dans la mesure de la qualité du sol. Cependant, l’approche constructiviste stipule aussi que cette part subjective n’est pas à priori donnée (par les experts), mais plutôt à construire (avec les experts). L’évaluation d’un phénomène complexe tel que la qualité du sol nécessite en effet plusieurs itérations entre les experts qui définissent le mode d’évaluation et l’usage des évaluations. Au fil du temps, par ces itérations et leur confrontation avec des situations concrètes, les experts vont donner de la substance et converger vers une notion et une évaluation de la qualité du sol pertinente dans le contexte considéré. Dans le domaine de l’aide à la décision se sont développés une multitude de méthodes d’analyse multicritères, régulièrement renouvelées (Colson et De Bruyn, 2014). Afin de s’y retrouver dans cette diversité méthodologique, la classification proposée par Alain Schärlig (1985) reste utile. Celle-ci distingue principalement trois familles de méthodes : sans compensation, avec compensation complète, avec compensation partielle1. Les méthodes d’agrégation sans compensation ne permettent pas de compenser une faiblesse sur un critère par des forces sur un ou plusieurs autres critères. A l’inverse, les méthodes d’agrégation complète permettent, quant à elles, toutes formes de compensation entre les forces et faiblesses des différents critères (Siskos, Grigoroudis, Matsatsinis, 2016). Enfin les méthodes d’agrégation partielle (dites aussi de surclassement) permettent de restreindre la compensation entre critères en fixant des vetos (Figueira, Mousseau et Roy, 2016). D’autres méthodes, développées plus récemment, entrent plus difficilement dans cette classification, notamment les approches basées sur les ensembles « approximatifs » (Rought sets (Greco, Matarazzo et Slowinski, 2001), qui exploitent un système de règles logique, sans agrégation mathématique. Partant de ce cadre théorique (approche constructiviste de l’aide à la décision multicritère), la méthode de recherche adoptée dans ce projet procède par aller-retour entre les situations décisionnelles, représentées par certains acteurs impliqués, la conception et la validation de l’outil d’aide à la décision. Concrètement, l’outil a été conçu dans un premier temps en considérant des situations décisionnelles décrites par des études de cas. Ceci a permis de produire une maquette de l’outil que nous avons confronté aux points de vue de divers acteurs impliqués de différentes manières dans des situations similaires (Etat, promoteurs, bureaux d’études). A la suite de ces séances, la maquette a été modifiée, puis validée, avant d’entreprendre le développement informatique de l’outil. Cette approche de développement de l’outil se fonde sur les méthodes agiles qui privilégient de multiples interactions avant et en cours de développement. Concernant la mesure de la qualité du sol, nous avons proposé deux modes d’évaluation s’inscrivant dans les deux principales familles de méthodes d’analyse multicritère : un indice simplifié structuré procédant par une agrégation complète et une comparaison de la qualité de sols basée sur une méthode d’agrégation partielle (Electre). 1 En analyse multicritère, la compensation fait référence à la possibilité de compenser des mauvaises notes sur un critère par des bonnes

notes sur d’autres critères. Il ne s’agit donc pas dans ce contexte d’une compensation globale entre les effets de deux actions, tel que consommer du sol agricole pour réaliser un projet et rendre du sol constructible à l’agriculture.


III. Résultats : volet gouvernance et aide à la décision

Cette partie présentant les résultats du projet est organisée en trois parties. Le chapitre 1 présente les résultats sur la prise en compte prise en compte du sol en aménagement du territoire. Le chapitre 2 sur le développement d’un index de qualité des sols et le chapitre 3 décrit l’approche de conception et la concrétisation d’un outil d’aide à la décision.

1. La prise en compte du sol en aménagement du territoire : pratiques, cadres et pistes de résolution

1.1. Le principe de compensation : origine et application aux sols Le principe de compensation est au cœur du projet COMPSOIL, en cela qu’il constitue selon nous une porte d’entrée idéale pour l’étude de la prise en compte du sol dans les processus d’aménagement. Il s’agira ici de détailler ce principe, puis d’observer son évolution et sa mise en œuvre dans l’aménagement du territoire Suisse. La compensation, plus généralement intitulée compensation écologique, est définie comme un ensemble d’actions en faveur de l’environnement permettant de contrebalancer les dommages causés par la réalisation d’un projet qui n’ont pu être évités ou limités. Ainsi, la définition de la compensation écologique constitue la dernière étape du schéma E-R-C pour « éviter-réduire-compenser », doctrine itérative pouvant être appliquée à tout projet d’aménagement. L’objectif du processus et de garantir le « no net loss », soit le maintien du même niveau de qualité écologique qu’avant l’impact. Les débats sur la pertinence et l’efficacité des mesures de compensation, très présents dans la littérature (Etrillard et Pech, 2015) ne seront par ailleurs pas détaillés ici, l’analyse portant sur les pratiques qui découlent de l’application de ce principe. Si certaines réglementations nationales font explicitement référence au schéma E-R-C2, celui-ci n’apparaît pas dans base légale Suisse. Plus encore, la réglementation Suisse présente deux variantes de compensation. On retrouve d’une part la compensation écologique3 et d’autre part, des mentions plus diffuses d’obligations de compensation4. Notre recherche s’intéresse spécifiquement à la compensation des impacts sur les sols provoqués par les projets d’aménagement, encadrés (avec des limites que nous mettrons en exergue) par une base légale propre à l’aménagement du territoire. Avant de détailler plus avant cette base légale, il apparaît pertinent de décrire plus précisément les composantes du principe de compensation, issues d’une revue de littérature et de pratiques au sujet de la compensation écologique :

• Le mécanisme : « in kind » (compensation stricte des pertes causées sur le site) et « out of kind » (mesures sans relations fonctionnelles avec les impacts causés sur le site).

• L’indicateur : les mesures de compensation sont dépendantes du choix du ou des indicateurs environnementaux utilisés pour évaluer les impacts. Le spectre adopté peut être très large (fonctions écosystémiques) ou très restreint (nombre d’individus d’une espèce protégée). De même, l’indicateur peut assurer une évaluation quantitative ou qualitative des impacts, comme nous le développerons ultérieurement en mettant en exergue une évaluation des impacts sur les sols en termes de surface ou d’indicateurs plus qualitatifs.

• La dimension spatiale : « in site » ou « off site », distance entre l’impact et sa compensation

2 France - LOI n° 2016-1087 du 8 août 2016 pour la reconquête de la biodiversité, de la nature et des paysages 3 Loi fédérale sur la protection de la nature et du paysage (LPN), article 18b alinéa 2. 4 Loi fédérale sur l’aménagement du territoire (LAT), article 38a, alinéas 2 et 5 ; Ordonnance sur l’aménagement du territoire (OAT), article

30, alinéa 2 ; Loi fédérale sur les forêts (LFo), article 7..


• La dimension temporelle, soit l’écart temporel entre le moment où l’impact est produit et celui où la compensation est fournie.

• La nature de la compensation : l’obligation pour le maître d’ouvrage de compenser les impacts en nature (vers une compensation « in kind ») ou la possibilité de s’acquitter d’une somme correspondant à la traduction monétaire des impacts évalués (expression la plus extrême d’une compensation « out of kind »).

Dans le cadre du projet COMPSOIL, nous avons étudié la compensation des impacts sur les sols, c’est à dire des mécanismes in kind, évalués avec des indicateurs variables (le m2 ou l’index décrit dans l’aide à la mise en œuvre publiée par l’ARE en 2006), off site, sur la même temporalité, et sans possibilités de compensation économique. 1.2. Enseignement de l’analyse de situations de compensation Dans le cadre de cette analyse, un détour par des exemples de compensation antérieurs à la première étape de la révision de la LAT de 2012 s’avère essentiel pour comprendre la diffusion du principe et son évolution. Le plan de recherche initial prévoyait l’analyse qualitative de procédures de compensations déjà réalisées, mais les recherches menées sur les cantons de Genève et de Vaud ont démontré le très faible nombre de procédures relatives à l’objet d’étude entre 1990 et 2013. Pour autant, le principe de compensation apparaît déjà dans les documents de planification de l’époque, comme le démontre cet extrait du plan directeur cantonal genevois5 :

3.12 Mesures de compensation Le Concept de l’aménagement cantonal prévoit que, sauf exceptions, il ne sera pas porté atteinte à l’environnement ni à l’espace agricole. Néanmoins, lorsque de telles atteintes sont inévitables, il conviendra de procéder à des compensations. Celles-ci pourront être de nature diverse, quantitative ou qualitative: en faveur de l’agriculture, de la nature ou en faveur de la création d’espaces verts ou de l’environnement en milieu urbain.

En application de ce principe, des compensations ont été exigées lors de l’implantation de l’entreprise Reuters sur la commune de Collonge-Bellerive, et constituent un exemple marquant des pratiques de l’époque sur lequel il est utile de s’arrêter un peu. Plus précisément, le cas démontre la volonté des pouvoirs publics d’une prise en compte qualitative du sol, à laquelle se voit opposé les intérêts du porteur de projet. L’analyse des comptes rendus du Grand Conseil genevois sur la période 1990-1999, ainsi que deux entretiens semi-directifs menés auprès de l’administration genevoise a montré qu’en 1994, lorsque la société Thompson Reuters recherche un site pour son implantation dans le canton de Genève, une vingtaine de possibilités d’implantation ont été étudiées. Le choix de la société se porte ensuite sur le lieu-dit « La Pallantierie – Nord » à Collonge-Bellerive. La commune a par ailleurs encouragé cette implantation en dégrevant intégralement la société de l’impôt sur les personnes morales. Le projet engendre le classement en zone à bâtir de 42’000m2 de zone agricole à Collonge-Bellerive, dont 38’500 sises en surfaces d’assolement. Une loi cantonale spécifique, dite du 27 avril 19956 prévoit les compensations dont devra s’acquitter la société Reuters :

5 Cité depuis le plan directeur communal de la commune de Meinier, Pascal Tanari Architecte, 2006 voir aussi Ruegg (2011).

6 loi 7195 modifiant le régime des zones de construction sur le territoire de la commune de Collonge-Bellerive (création d'une zone de

développement 4B destinée à des activités sans nuisances), 27 avril 1995, Mémorial 1995/17


Article 3 3 Une étude agro-environnementale de revalorisation et de compensation portant sur un périmètre intercommunal centré sur le bassin de la Haute-Seymaz sera réalisée en vue de déterminer les mesures de compensations économiques et agricoles et nécessaires et prenant en compte les dessertes, accès, parkings et transports publics. La société Reuters assurera le financement de cette étude et des mesures compensatoires à prendre. Le département des travaux publics et de l’énergie est autorisé à faire l’avance d’une partie des frais d’étude, ceci à parité avec la commune de Collonge-Bellerive.

Plus tard, en 1996, dans un autre projet de loi du Conseil d’Etat (13 Septembre 1996), il est proposé que trois parcelles appartenant à l’Etat de Genève et totalisant une superficie de 43’438 m2 soient déclassées en zone agricole à titre de compensation. Ce déclassement devient effectif trois ans après, le 30 avril 1999. Dans le même temps, un groupe de pilotage, financé à hauteur d’un million de francs par la société Reuter se voit chargé de mener un étude agro-environnementale (exigée par la loi de 1995). Il propose des compensations qualitatives en trois volets, hydraulique, agricole et protection de la nature qui sont validées en décembre 1999 et prend la forme d’une charte : La Charte Seymaz. Celle-ci a permis de réaliser, au titre de la compensation des impacts du projet Reuters :

• La mise à ciel ouvert de la rivière du Chamboton ainsi qu’un bassin d’extension des crues au lieu-dit les Prés de l’Oie

• La mise en place de 16’000m3 de terre végétale en vue de rehausser les terrains agricoles adjacents

• Un drainage sur une vingtaine d’hectares pour améliorer les terres agricoles. A première vue il s’agit d’un processus reprenant les principes de la compensation écologique, avec une compensation « out of kind » et « off site », déterminée par une étude d’impact comprenant des éléments quantitatifs (surface) et qualitatifs (renaturation). L’analyse des comptes rendus du Grand Conseil permet toutefois de nuancer l’exemplarité de la démarche. La dimension qualitative du sol, tout d’abord, disparaît au courant de la procédure. Le classement à l’inventaire des surfaces d’assolement constitue la seule dimension qualitative prise en compte pour les surfaces de compensation. On relève au passage la confusion entre « qualité du sol » et « surfaces d’assolement » qui sera reprise dans la section 2 de ce chapitre. Le cas de Reuters présente également une déconnexion entre les impacts évalués et les compensations fournies, puisque le montant alloué aux compensations qualitatives (1 M CHF) ne correspond pas à une traduction monétaire des impacts, mais bien à un montant jugé satisfaisant par l’ensemble des parties prenantes. Enfin, l’application de la séquence E-R-C est absente des réflexions pré-opérationnelles, puisque seule l’implantation à Collonge-Bellerive a été envisagée. Tel que cette étude de cas l’illustre, les processus décisionnels associés à la définition des mesures de compensation relèvent de négociations itératives entre les acteurs. Il ne s’agit pas tant de compenser les impacts sur l’environnement que de proposer des solutions satisfaisantes du point de vue des acteurs opposés au projet (milieux agricoles et environnementaux, notamment). Ce cas est un exemple de compensation territoriale tel que défini par (Gobert, 2010), soit des compensations à visée sociales (amélioration de terres agricoles au bénéfice des agriculteurs), plutôt qu’environnementales. Ainsi sur la période 1990-2010, la notion de compensation n’est pas une pratique courante de l’aménagement du territoire et n’apparaît que parfois dans le cadre de projets isolés. Toutefois, deux évolutions concomitantes vont entraîner une résurgence de cette notion pour lui donner aujourd’hui un rôle bien plus important.


1.3. Un même principe, deux procédures Actuellement, la compensation territoriale apparaît principalement dans deux types de procédures : les projets d’aménagement impactant des surfaces classées à l’inventaire des surfaces d’assolement, et les projets d’aménagement implantés hors de la zone à bâtir réglementée. Le Plan sectoriel des surfaces d’assolement intègre dès sa mise en œuvre en 1992 la notion de compensation : « La réduction de l’étendue des SDA devrait être liée à la fourniture de la preuve de l’impossibilité de compenser cette perte par une surface d’une aptitude culturale similaire » (DFJP et DFEP, 1992). De ce plan découle l’obligation pour chaque canton de maintenir, en tout temps, une surface minimum de parcelles aptes à la production agricole. Toutefois, le plan est peu mobilisé durant les presque dix premières années. Une « aide à la mise en œuvre » est ainsi publiée par l’Office Fédéral du développement territorial en 2006 (ARE, 2006) pour en préciser les objectifs, ainsi que les obligations incombant aux cantons. On retrouve, à l’article 4.2 du document de 2006, la réaffirmation du principe de compensation des emprises sur les surfaces d’assolement qui oblige les cantons à présenter les « possibilités de mesures cantonales en vue de la compensation des surfaces d’assolement perdues ». Pour autant, on constate sur deux cantons étudiés (Vaud et Genève) l’absence de documents, projets ou procédures faisant explicitement référence à la compensation des impacts sur les surfaces d’assolement entre la parution du guide d’application en 2006 et la révision de la LAT en 2012. Ce qui apparaît de prime abord comme un manquement à la règle s’explique par deux principaux phénomènes. Le premier concerne la constitution des inventaires de surfaces d’assolement cantonaux. Les quotas minimaux de SDA attribués à chaque canton ne reposent pas sur des données précises et chiffrées, mais sur des estimations du potentiel agricole de chaque canton, de son climat et de sa topographie. A titre d’exemple, 75’800 ha ont été attribués au canton de Vaud, alors qu’une quantité supérieure avait été initialement inscrite à l’inventaire (voir encadré). En 2012, la première étape de révision de la LAT, ainsi que son ordonnance d’application, renforcent encore d’avantages le statut des SDA, en introduisant notamment la protection de ces surfaces dans les « principes régissant l’aménagement » (art 3 LAT). Cette évolution de la LAT, combinée à la diminution des marges cantonales et à l’affirmation du rôle de contrôle de l’autorité fédérale est ainsi à l’origine d’une véritable mise en œuvre du principe de compensation appliqué aux surfaces d’assolement. Ce dernier va en toute logique se voir traduire, non sans difficultés, dans les documents de planification cantonale. Ces difficultés de mise en œuvre d’un principe de compensation à la fois respectueux de la législation fédérale, acceptable pour les acteurs de l’aménagement et adaptée aux grands enjeux

Les SDA : une histoire de chiffres

L’écart entre le quota minimum imposé par la Confédération et la surface inventoriée est souvent nommé « marges cantonales ». En 2010 dans le canton de Vaud, cette marge cantonale s’élevait à 780 ha (Postulat de Régis Courdesse au Grand Conseil vaudois, 18 décembre 2012). Ainsi, les projets d’aménagement impactant les surfaces d’assolement n’intégraient aucune mesure compensatoire, puisque les marges cantonales permettaient alors d’absorber ces impacts. Toutefois face au grand nombre de projets implantés sur des surfaces classées à l’inventaire, ces marges cantonales ont progressivement fondu.

Ainsi des communications du Canton de Vaud évoquent, entre 2014 et 2017 évoquent les chiffres suivants pour la « marge » :

- 145ha (Présentation aux communes de la 4ème adaptation du Plan directeur cantonal, Jaqueline de Quattro, 1er mai 2014)

- 89 ha à la fin 2015 (projet de 4ème adaptation du Plan directeur cantonal, Service du développement territorial, canton de Vaud, 2016)

- 61 ha fin 2016 (4ème adaptation du Plan directeur cantonal, Service du développement territorial, canton de Vaud, 2017)


territoriaux sont particulièrement apparentes dans l’évolution du mode de gestion des surfaces d’assolement prévu par le Plan directeur cantonal vaudois. En effet, à la suite de plusieurs itérations, la 4è adaptation7 du Plan directeur cantonal vaudois propose une stricte répartition des rôles entre cantons et communes : aux autorités cantonales de gérer le contingent SDA et de prioriser les projets autorisés à consommer des surfaces d’assolement, aux communes de limiter leurs emprises et de participer à la recherche de « nouvelles » surfaces à classer à l’inventaire. On constate ainsi, pour le canton de Vaud, le passage d’un principe de compensation projet par projet (d’abord souple puis plus contraignant) à une gestion plus centralisée. Ces exemples illustrent d’une part l’importance prise par les surfaces d’assolement dans la planification territoriale (mesure dédiée dans le PDC), et d’autre part le haut niveau d’incertitude lié à la mise en œuvre de la protection des surfaces d’assolement prévue par la récente révision de la LAT. Dans le cas du canton de Vaud, 3 modes de régulation différents ont été instaurés entre janvier 2016 et 2017. Cette instabilité a évidemment eu de lourdes conséquences sur les projets d’aménagement en cours durant cette période. La mise en œuvre de l’obligation de compenser des emprises hors zone à bâtir s’est à contrario révélée moins houleuse. Celle-ci découle de la première étape de la révision de la LAT de 2012 qui institue un gel des zones à bâtir. Les nouvelles emprises hors à bâtir ne sont autorisées qu’à la condition expresse d’une compensation quantitative des emprises par dézonage d’une surface de zone à bâtir équivalente. Ces dispositions transitoires ne sont levées qu’à partir de l’approbation par la Confédération des plans directeurs cantonaux révisés (art. 38a, al. 2 LAT) et de la mise en en conformité des dispositions cantonales relatives à l’article 5 LAT (art. 38a, al. 5 LAT). Il apparaît ainsi que la révision des PDC porte deux enjeux majeurs : la régularisation de la taille des zones à bâtir conformément aux directives techniques définies à l’article 15 LAT (art. 15, al. 5 LAT) et la mise en conformité du plan directeur aux quotas cantonaux définis dans le Plan sectoriel des surfaces d’assolement. Le cas genevois est ici riche d’enseignements, puisque le Plan directeur cantonal, planifiant le développement du canton jusqu’en 2030, n’a été que partiellement validé par les autorités fédérales (validation jusqu’en 2023 seulement). La Confédération ayant estimé que le canton de Genève ne sera plus en mesure de respecter son quota à partir de 2023 précisément. On observe sur cet exemple que les deux enjeux sont fortement liés. Ce contexte actuellement instable et contraint constitue un frein important au développement des pratiques de compensation, puisque la temporalité des évolutions juridiques constatées est plus rapide que celle des projets urbains. L’introduction de nouvelles contraintes au cours du projet empêche une prise en compte globale des enjeux au moment de sa phase de conception. A noter enfin que s’il est nécessaire de distinguer ces deux types de compensation pour en souligner les origines différentes, celles-ci tendent à se confondre dans le cadre des procédures d’aménagement : en effet, sur le Plateau suisse, un projet d’aménagement impliquant une extension de la zone à bâtir aura de grandes chances d’être implanté sur des terrains inscrits à l’inventaire cantonal des surfaces d’assolement.

7 Avant-projet de 4è adaptation du plan directeur cantonal, Service du développement territorial, canton de Vaud, 23 novembre 2015


1.4. Trois types d’application du principe de compensation Cette section présente la typologie de compensation développée à l’issue de l’enquête de terrain, en illustrant chaque type par un cas d’étude représentatif, désigné par son Plan Partiel d’Affectation (PPA). Au-delà de l’intérêt des cas d’étude individuels qui ne seront pas développés dans le présent rapport, le tableau ci-dessous met en lumière la grande diversité des approches observées en matière de compensation ainsi que le caractère « ad hoc» des processus de négociation afférents. L’étude de ces cas souligne par ailleurs l’importance du rapport de conformité 47 OAT dans l’application de l’obligation de compensation : c’est à cette étape du projet et à travers ce document que sont renseignés les impacts sur les sols et esquissés les scénarios de compensation proposés par les porteurs de projet.


Typologie Compensation intra-communale Compensation intercommunale Compensation bloquée Commune(s) Echandens Morges -> Villarzel Grandson PPA étudié PPA Grand-Pré PPA Prairie Nord - Eglantine PPA En Borné-Nau Points saillants (cas d’étude)

Compensation zone à bâtir et SDA sur 1,4 ha, sur une zone d’utilité publique. Méthodologie de recherche de compensations originale développée par le bureau d’étude mandaté (listing des « parcelles affectées en zone à bâtir, libres de constructions et d’aménagements (stockages, parkings, etc.) et d’une surface supérieure à 3'000 m2, en continuité des SDA existantes »)

Compensation de zone à bâtir et de SDA sur 8,6 ha. Contractualisation8 entre les communes de Morges (commune de projet) et de Villarzel (commune de compensation). Sondages pédologiques exploratoires pour identifier des parcelles adaptées dans la commune de compensation

Compensation de zone à bâtir et de SDA sur 11,3 ha. Situation particulière d’un projet bien avancé dans ses phases pré-opérationnelles (financement, examen préalable), répondant à des objectifs stratégiques (création de 1400 logements au sein du périmètre compact de l’agglomération - AggloY) bloqué par l’obligation de compensation.

Généralités (type de compensation)

Pour des emprises réduites, la compensation intra-communale est souvent possible. Elle repose toutefois sur la disponibilité du foncier public, largement sollicité comme surface de compensation. De tels projets illustrent une approche comptable de la compensation développée à l’échelle communale.

Les projets de compensation intercommunale sont particulièrement rares, de part la complexité du montage exigé (les documents de planifications de la commune de projet et de la commune de compensation doivent être révisés simultanément). Par ailleurs, face au risque de développement d’un « marché de la compensation » non régulé, certains canton comme le canton de Vaud ont décidé de ne plus accepter ce type de montages9.

Ces projets illustrent les risques de conflits entre plusieurs outils de planification d’échelon supra-communal, ici entre le PS-SDA et le périmètre compact AggloY. Les difficultés rencontrées sont renforcées par l’intégration de l’obligation en cours de projet, alors que de nombreux éléments avaient déjà reçu l’aval cantonal. Le cas cité souligne également l’inégalité entre communes : de petites communes peu dotées en moyens techniques rencontrent plus de difficultés pour développer des solutions émergentes permettant de répondre à l’obligation de compensation.

8 Communes de Morges et Villarzel, Communiqué de presse « Loi sur l’aménagement du terrioire : Partenariat novateur entre les communes de Morges et Villarzel, communiqué de presse, 2017. 9 Canton de Vaud, Stratégie cantonale des surfaces d’assolement, juin 2017


2. La protection de la ressource sol : construction d’un problème public, intégration dans les procédures d’aménagement et évolution des représentations

2.1. Construction d’un problème public

La protection des terres agricoles est un objet historique des politiques publiques suisses, que l’on peut faire remonter au plan Wahlen de 1940. Cependant la mise à l’agenda des problèmes publics fait l’objet d’une forte compétition, tant pour entrer que pour rester sur l’agenda public (Hilgartner et Bosk 1988, dans Hassenteufel 2010). Il est dès lors pertinent de se concentrer sur les résurgences de la notion de protection des terres et / ou de la ressource sol dans le débat public suisse contemporain : comment, après une période de relatif désintérêt (désuétude de la notion de souveraineté alimentaire en cas de conflit dans le contexte d’une Europe apaisée), ces notions sont-elles réapparues ? Pour mener cette réflexion, nous nous sommes premièrement intéressés aux acteurs sociaux susceptibles de se mobiliser afin de faire émerger le problème public de la protection des sols. Le cas de l’implantation de l’usine Reuters, évoqué précédemment avait mis en lumière l’implication des membres du Grand Conseil genevois appartenant au parti des Verts. Une seconde entrée possible se situe du côté des associations environnementales, qui, de par le droit de recours dont elles disposent, exercent une forme de contrôle sur les projets d’aménagement. Les entretiens menés avec les membres d’associations environnementales romandes ont montré cependant lors de recours contre des projets, ces associations n’utilisent pas l’argument de la protection de la ressource sol. Les associations environnementales se sont par contre mobilisés en faveur de la qualité des sols à l’échelon national avec l’initiative populaire fédérale « De l’espace pour l’homme et la nature » (nommée plus simplement « Initiative pour le paysage ») lancée en 2007 et portée notamment par WWF Suisse et Pro-Natura. Le texte de l’initiative fait clairement apparaître le double objectif d’une « utilisation mesurée du sol » et de la « protection des terres cultivables ». Ce texte ne sera pas adopté mais il fera l’objet d’un contre-projet indirect en 201210. Dans ce contexte, les discours émis par les associations environnementales sont significatifs des processus de publicisation des problèmes publics selon les 3 phases de naming / blaming / claiming (Felstiner et al.1980, dans Hassenteufel 2010) : Le point de départ de la formulation du problème est l’augmentation de la surface bâtie au détriment des autres types de surfaces, notamment naturelles et agricoles. On peut identifier un nouveau recours à un indicateur plus ancien : le mètre carré consommé par seconde (Salomon-Cavin 2004). L’identification d’un responsable, ici l’urbanisation et les mauvaises pratiques en matière d’aménagement du territoire. Si ce constat fait l’objet de débats dans la sphère académique (Salomon-Cavin 2005), ceux-ci n’impactent pas le caractère unilatéral du blaming décrit ici. La formulation d’une demande d’intervention des autorités publiques : l’Initiative propose une modification de la Constitution entraînant le gel des zones à bâtir pour une durée de 20 ans. Ces observations sont à mettre en lien avec une attention accrue portée, à la même période, au Plan sectoriel des surfaces d’assolement. Celle-ci correspond à une étape de politisation du problème déterminée par trois éléments-clé suscitant la réaction des autorités publiques (Kingdon 1984, dans Hassenteufel 2010) :

• Une mise en visibilité du problème par des indicateurs : l’épuisement des marges cantonales, soit le rapport entre les surfaces d’assolement recensées à l’inventaire et le quota de surfaces à maintenir tel qu’imposé par le Plan sectoriel de la Confédération.

10 C’est la 3ème révision de la LAT à laquelle il est abonsamment fait référence dans la section précédente.


• Des évènements marquants : l’attitude de l’ARE qui n’hésite pas à recourir contre des autorisations cantonales qu’il n’estime pas conforme à la LAT.11

• Des évaluations faisant état des insuffisances d’une politique donnée : les différents rapports d’évaluation du Plan sectoriel (Lüscher 2001 ; Lüscher et al. 2003 ; Messer et al. 2016 ; Ruegg 201612). Ces nouveaux outils ne peuvent en effet être développés que sur la base d’arguments soulignant la faiblesse des politiques précédentes (Palier et Surel, 2005).

Ce processus de politisation s’accompagne d’un glissement institutionnel dans le pilotage du plan sectoriel. Le plan de 1992 est co-signé par le département de l’économie publique et les offices fédéraux de l’agriculture et de l’aménagement du territoire. Cependant les documents ultérieurs (notice explicative de 1995 et rapports de Claude Lüscher de 2001 et 2003, notamment) portent la griffe de l’office fédéral de l’aménagement du territoire, devenu entre-temps office fédéral du développement territorial. On voit ainsi que la publicisation du sol comme enjeu de politique publique découle de causes à la fois externes (mobilisation de groupes sociaux) et internes (réaction des autorités au problem stream). Si, en pratique, cet enjeu se situe à l’interface des domaines de l’aménagement, de l’agriculture, de l’économie et de l’environnement, les processus de cadrage du problème et la formulation des réponses sont marqués par la prééminence de la politique de l’aménagement du territoire, à la fois directement concernée par le problème et levier d’action pour sa résolution via le mandat constitutionnel (voir l’article 75 de la Constitution). 2.2. Représentations et intégration

La protection de la ressource sol s’est donc progressivement construite comme problématique publique légitime et des politiques visant à protéger cette ressource se sont constituées. L’énonciation d’un problème public porte, dans sa formulation, les bases des réponses politiques qui seront apportées au problème (Hassenteufel 2010). Il est ainsi pertinent de s’intéresser au contenu de ces politiques, aux représentations du sol qu’elles véhiculent, et aux effets concrets qu’ont ces politiques sur les pratiques des professionnels du territoire. Pour ce faire, nous nous intéresserons ici particulièrement au Plan sectoriel des surfaces d’assolement, dont le but est de « protéger les meilleures terres agricoles suisses ». Pour mener notre analyse, nous avons choisi de considérer les surfaces d’assolement comme un indicateur à part entière (ou plus précisément comme un indice basé sur plusieurs indicateurs), créé par le Plan sectoriel des surfaces d’assolement et que les cartographies cantonales rendent visible. Selon la définition de Philippe Zittoun (2007) un indicateur relie :

• (i) Un problème, qu’il définit : la consommation de sols agricoles par l’aménagement du territoire et la nécessité de conserver ces sols pour des buts divers (souveraineté alimentaire, paysage…).

• (ii) Une politique, qu’il légitime : le Plan sectoriel des surfaces d’assolement et l’attribution aux cantons de surfaces minimales à maintenir en surfaces d’assolement.

• (iii) Une communauté d’acteurs, qu’il cimente en coalition : l’Office fédéral du développement territorial, les autorités cantonales, les bureaux d’étude spécialisés, notamment.

11 Voir par exemple le recours de l’ARE contre l’extension de l’entreprise Hilcona à Orbe sur 4ha classés en surfaces d’assolement. Ce cas a été largement médiatisé. Il revient souvent dans les entretiens menés avec les autorités cantonales, d’autant que le Tribunal fédéral a suivi les arguments de l’ARE (arrêt 1C_562/2015 du 26 mai 2016). 12 Au cas où, la référence est : Ruegg J. 2016. Le plan sectoriel des surfaces d’assolement est-il au service de la lutte contre l’étalement

urbain ? Discussion autour de quelques enjeux actuels. Tracés 142, 12 : 25-30


Figure a : Approche comptable de la compensation - Extrait du dossier pour enquête publique du Plan partiel d’affectation « Grand-Pré » (Rapport 47 OAT), Commune d’Echandens et Urbaplan, 2017

Puisque les surfaces d’assolement sont en partie définies par des critères pédologiques, puisque la répartition de ces surfaces dans les cantons est basée sur des cartes des sols, puisque ce sont des pédologues qui contrôlent le classement d’une parcelle en surface d’assolement, cette politique véhicule des discours sur le sol, sa définition, et sa protection. Nous chercherons ainsi dans cette section à mettre en lumière les liens entre la montée en puissance de la problématique des surfaces d’assolement et les représentations du sol véhiculées par les milieux professionnels. Il faut tout d’abord rappeler que le Plan sectoriel des surfaces d’assolement n’est pas apparu dans des milieux vierges de toute représentation du sol. Le sol en lui-même, en tant qu’élément sensible, composante du paysage et référence directe à la tradition agricole suisse, est généralement bien présent dans les esprits. Toutefois, cette conception du sol reste majoritairement une conception productiviste, qui préexiste à la création du Plan sectoriel et l’a vraisemblablement orientée. Ainsi, à la question régulièrement posée dans les entretiens « Qu’est-ce qu’un bon sol selon vous ? », nombreux sont les professionnels qui répondent, laconiques, « un bon sol, c’est là où ça pousse ». Notre second constat est celui d’une sensibilisation croissante à l’enjeu de la protection de la ressource sol. L’irruption des surfaces d’assolement dans le champ de l’aménagement du territoire a permis de diffuser largement l’idée d’une ressource à protéger et d’entamer certains changements de pratiques. Ce phénomène se traduit tout d’abord par une présence accrue du sol dans les documents de planification. Ainsi pour le seul mois de juin 2017, trois publications du canton de Vaud traitant directement ou indirectement de la protection de la ressource sol13 ont été diffusées. De même, les rapports de conformité 47 OAT intègrent désormais la prise en compte des impacts sur les sols, via notamment des bilans comptables sols impactés / sols compensés :

Les pratiques des professionnels se voient également impactées par les procédures liées aux surfaces d’assolement : on observe un phénomène d’adjonction institutionnelle durant lequel la mise en œuvre d’une nouvelle politique, ou comme ici l’application d’une politique après des années d’obsolescence, va progressivement influencer les représentations et les préférences des acteurs (Palier et Surel, 2005). Ainsi, certains bureaux d’urbanisme se dotent de nouvelles compétences en matière de sciences du sol et sensibilisent leurs collaborateurs aux enjeux liés aux sols dans le cadre de formations dédiées. Plusieurs autorités cantonales ont aussi renforcé leur pôle de gestion des sols par de nouveaux recrutements. Enfin, on peut relever des collaborations nouvelles entre bureaux d’urbanisme et bureaux d’étude spécialisés concernant certains projets impactant des surfaces d’assolement14. Les experts du sol ont ainsi accès à un nouveau marché, celui de la « certification SDA », et développent des méthodologies propres pour répondre à cette nouvelle demande. 13 A savoir : (i) la Stratégie cantonale des surfaces d’assolement ; (ii) le Programme de maintien de la fertilité des sols du canton de Vaud et

(iii) la 4ème adaptation du plan directeur cantonal, plus particulièrement sa mesure F11 « Priorités du sol », qui reconnaît par ailleurs que

« la prise en compte de la dimension qualitative du sol est une préoccupation plus récente ».

14 C’est le cas par exemple de la compensation des impacts sur les surfaces d’assolement du projet Morgien „Prairie Nord - Eglantine“: le

promoteur mandate un bureau d’étude environnement pour réaliser des sondages exploratoires sur la commune de Villarzell en vue

d’identifier des parcelles correspondant aux critères SDA, qui seront utilisés pour compenser les impacts du projet.


Mais la prévalence de l’enjeu surfaces d’assolement a paradoxalement engendré ou entretenu des confusions dommageables à une meilleure prise en compte des sols dans les procédures d’aménagement. Nous pouvons lister trois grands biais relatifs à la prise en compte de la qualité des sols, entretenus par le Plan sectoriel des surfaces d’assolement et les représentations qu’il véhicule :

(i) Dans leur dimension quantitative, les surfaces d’assolement encouragent une vision comptable et surfacique du sol. Or un sol est à appréhender dans ses trois dimensions et ne se limite pas à sa couche supérieure. De même, nous avons pu voir dans des documents d’urbanisme des « bilans comptables » relatant la quantité de sol consommée et la quantité compensée. Or, deux parcelles de taille semblable ne remplissent pas les mêmes fonctions selon leur situation, notamment, et toutes deux ne sauraient être comparées via leur seule étendue. (ii) Dans leur dimension qualitative, les surfaces d’assolement entraînent une perception très restreinte de la qualité du sol. La qualité du sol ne serait définie que par la capacité d’un sol à assurer des fonctions de production de biomasse dans le cadre spécifique d’une agriculture intensive et mécanisée d’une part, et serait d’autre part binaire : il y aurait les bons sols, classés en SDA, et les autres, qui ne le seraient pas. (iii) Enfin, la place actuelle occupée par les surfaces d’assolement dans les réflexions sur le futur de l’aménagement du territoire empêche une intégration plus complète et durable de la notion de qualité du sol. En substituant SDA à qualité du sol, les professionnels perçoivent la problématique comme résolue, le sol ayant été intégré et bénéficiant d’un outil de protection, sans prendre la mesure du caractère extrêmement restrictif de la caractérisation « surface d’assolement ». Cela se traduit par des pratiques courantes où l’enjeu de la qualité du sol ne sera pas pris en compte si un projet d’aménagement hors zone à bâtir ne concerne pas des surfaces d’assolement, même si, par ailleurs, une compensation est requise au nom de la limitation de la taille des zones à bâtir. Toutefois, le point (ii) ci-dessus apparaît comme une limite mais aussi une opportunité. Les conclusions issues du PNR68 confirment l’intérêt de la notion d’écoservices comme levier d’action politique pour la prise en compte des sols. Le service « production de biomasse » est en cela particulièrement intéressant. La préservation des terres agricoles, à laquelle sont souvent associées les fonctions de production, est mobilisée dans de nombreux discours : « Initiative pour le paysage », « Initiative des jeunes Verts », PS-SDA. Il est important de noter que selon le groupe par lequel cette notion est mobilisée, elle peut recouvrir des finalités politiques différentes : souveraineté alimentaire, préservation du paysage, préservation des modes de vie paysan, accès à une agriculture locale et de qualité. On dispose ainsi d’une notion polysémique, susceptible de rassembler différents groupes d’intérêts. Elle constitue en cela une porte d’entrée idéale pour l’amélioration de la prise en compte du sol dans les procédures d’aménagement.


3. Limites et opportunités pour l’amélioration de la prise en compte de la ressource sol dans les compensations territoriales

La notion de compensation territoriale recouvre des procédures diverses et des objectifs fluctuants. Ceux-ci ont toutefois en commun d’être vecteur de discours sur la « protection de la ressource sol ». Il s’agit à présent d’interroger les possibilités de mise en œuvre de ce principe dans les procédures d’aménagement existantes. 3.1. Limites Nous avons identifié 3 limites principales limitant les possibilités de prise en compte de la qualité des sols dans les procédures d’aménagement : des contraintes concurrentes qui pèsent sur ces projets, la complexité de la notion de qualité des sols, et enfin l’absence de base légale contraignante. L’analyse des contextes décisionnels impliquant la compensation des impacts d’un projet territorial ou urbain sur le sol et sa qualité, a mis en évidence que les acteurs impliqués disposent de très petites marges manœuvre. En effet, la pression sur l’accès au foncier, qui est généralement importante en Suisse, s’est accentuée ces dernières années sous l’influence de deux dynamiques. La première provient de la croissance économique et sociale que la Suisse a connu entre les années 2005 à 2015. Cette croissance a évidemment eu un effet sur la valeur foncière, les prix des logements et plus généralement la demande immobilière (Rérat et al. 2008). La seconde résulte des modifications du cadre législatif de l’aménagement du territoire qui a considérablement restreint les possibilités d’agrandir les zones à bâtir, mais aussi, pour de nombreuses communes, imposé une réduction des surfaces constructibles. De plus, la Suisse connaît, comme de très nombreux pays, une inflation et complexification des cadres réglementaires (Lacaze 1989 ; Hagelstein 2004 ; Ruegg 2015) notamment concernant la protection de l’environnement et des ressources naturelles. Ainsi, lorsqu’il s’agit de faire un projet territorial, qu’il s’agisse par exemple de bâtir une nouvelle infrastructure, un ensemble de logements ou encore d’adopter un nouveau plan directeur ou plan d’affectation, les acteurs de la décision doivent concilier un grand nombre de contraintes qui limitent grandement et rapidement, dans l’évolution du projet, les marges de manœuvre existantes. Or, sans marges de manœuvre significatives, le schéma idéal consistant à éviter de produire des impacts, puis tenter de les réduire, pour enfin chercher à les compenser, se limite très souvent à la dernière phase, celle de la compensation. Autrement dit, du point de vue des acteurs, l’offre foncière est si faible et les contraintes sont si importantes que lorsqu’il s’agit de trouver un terrain ou des surfaces pour accueillir, par exemple, une nouvelle construction, très peu de possibilités peuvent être retenues et la réduction de l’impact sur la qualité du sol entre ainsi difficilement en considération. De plus, les mêmes difficultés apparaissent concernant la recherche de surfaces de compensation et dans la pratique, les acteurs disposent de très peu de terrains qui peuvent être considérés comme une compensation à la consommation de sol. Il est utile de préciser à ce sujet qu’un terrain ou parcelle peut potentiellement constituer une compensation à la condition d’être légalement constructible mais non-construit. Dans ce cas, sa réaffectation à un usage agricole (par exemple) pourrait être considérée comme une compensation pour une construction en terrain agricole. Ceci étant dit, il ne faut pas oublier que les propriétaires impliqués dans ces différentes transactions foncières doivent encore trouver un accord, notamment financier, pour permettre cette compensation. Et enfin, dans le contexte des pratiques d’aménagement du territoire, on observe aussi une augmentation des dynamiques conflictuelles. Ainsi, si la conformité légale du projet et de ses compensations constitue une condition nécessaire… – et la satisfaire constitue déjà en soit un défi considérable pour les acteurs impliqués, elle n’est pas forcément suffisante pour assurer la réalisation d’un projet face aux difficultés fréquentes de l’acceptabilité sociale.


En second lieu, le travail de terrain souligne que les acteurs de l’aménagement du territoire ne disposent d’une compréhension que très partielle de la notion de qualité du sol. Ces constats ont notamment été confirmés lors du premier atelier organisé dans le cadre du projet (« La compensation en question, 24 juin 2016 ») qui a réuni une quarantaine de professionnels du territoire et dont les principales conclusions ont fait l’objet d’une synthèse. De plus, cette définition de la qualité du sol ne fait pas consensus dans le champ des sciences pédologiques. Sans entrer ici dans les détails, la mesure de la qualité d’un sol particulier (une parcelle par exemple) dépend, d’une part de nombreux paramètres physiques, biologiques et chimiques, et d’autre part de la prise en compte des usages ou fonctions du sol. Un même sol, présentant les mêmes caractéristiques physiques, chimiques et biologiques peut être de très bonne ou très mauvaise qualité selon la fonction considérée. De même, pour une fonction donnée, la qualité d’un sol peut varier selon les paramètres retenus, car ceux-ci ne font pas toujours consensus entre spécialistes du sol. Ainsi, si d’un point de vue politique, le cadrage de la problématique semble simple (« réduire les impacts sur les sols en les empêchant ou en les compensant », voire, dans une version plus élaborée « empêcher les impacts sur les sols de meilleure qualité »), sa mise en œuvre est particulièrement délicate, tant la notion de qualité du sol est polysémique. Nous tenons de plus à souligner que ce constat est indépendant de la mise à disposition de données sur les sols, tant l’interprétation de celles-ci nécessite un ensemble de connaissances scientifiques, et demeure susceptible de varier selon la sensibilité de l’expert interrogé, comme le démontrent les résultats de l’atelier 2 détaillés en Partie 3. A partir de ce bref panorama des processus décisionnels et des représentations des acteurs, nous faisons l’hypothèse que les porteurs de projets seront peu réceptifs à la prise en compte, sur une base volontaire, d’une exigence supplémentaire telle la qualité du sol. Le cadre règlementaire impose en effet une prise en compte quantitative dans certaines procédures, et qualitative mais limitée dans le cas particulier de la compensation des impacts sur les surfaces d’assolement. La section suivante, toutefois, ne portera pas sur des recommandations d’évolutions règlementaires visant à rendre obligatoire une prise en compte qualitative. Au contraire, nous faisons plutôt l’hypothèse que cette évolution règlementaire, bien qu’importante pourrait être lente. Pour l’heure, il nous semble pertinent d’esquisser des pistes d’amélioration pouvant être rapidement misese en œuvre, et ce même en l’absence de bases juridiques contraignantes.

3.2. Opportunités pour la prise en compte de la qualité du sol

Nous détaillerons 3 types de procédures qui offrent de nouvelles opportunités pour la prise en compte de la qualité des sols dans la compensation territoriale. Les travaux de terrains réalisés nous permettent de faire l’hypothèse que même en l’absence de base légale contraignante, les acteurs peuvent retirer des bénéfices directs d’une meilleure prise en compte du sol, et qu’elle constitue ainsi un levier d’action à ne pas négliger. La première piste envisagée concerne les compensations d’emprises sises hors zone à bâtir. Durant la période de moratoire instaurée par la révision de la LAT de 2012, des compensations quantitatives sont envisagées. Ainsi, il s’agirait d’y intégrer, sans générer de grandes difficultés pour les acteurs, une dimension qualitative. Cette prise en compte qualitative permettrait dans un premier temps d’orienter les choix d’implantation des porteurs de projets vers des secteurs de qualité moindre, facilitant par la suite la procédure de validation du projet. La même démarche est susceptible d’intervenir pour les compensations choisies : en prouvant une adéquation entre la qualité des sols impactés et celles des sols proposés en compensation, les porteurs de projet renforcent leurs dossiers (Etude d’impact


environnementale et rapport de conformité 47 OAT principalement) et démontrent leur conformité au principe d’utilisation mesurée du sol, élément susceptible de peser dans le traitement de leur dossier par les autorités cantonales. Un second levier d’action a été identifié dans les procédures de redimensionnement de zones à bâtir. C’est par exemple un sujet particulièrement important dans le contexte cantonal vaudois, puisque la zone à bâtir de 180 communes a été jugée surdimensionnée par rapport aux prévisions de développement contenues dans le Plan directeur cantonal (Conférence de presse de Jacqueline de Quattro, Conseillère d’Etat, 7 octobre 2016). Il y a dans ces procédures un double intérêt du point de vue de la protection de la ressource sol : dézoner les terres de meilleure qualité pour les affecter à la zone naturelle ou agricole et orienter le développement urbain vers d’autres secteurs ou vers l’intérieur. Mais il s’agit également d’un enjeu particulièrement stratégique pour les autorités cantonales : l’intégration de la dimension qualitative des sols dans ces procédures de redimensionnement constitue une opportunité pour « retrouver » des surfaces d’assolement et contrer la diminution des marges cantonales. Le département du territoire et de l’environnement du canton de Vaud annonçait ainsi le chiffre de 180 ha de surfaces d’assolement récupérables sur l’ensemble des procédures de dézonage cantonales (Conférence de presse de Jacqueline de Quattro, conseillère d’Etat, 7 octobre 2016). Le troisième type de procédure envisagé est la compensation des emprises sur les surfaces d’assolement. Dans ce cas spécifique, nos conclusions portent sur la mise à disposition d’un outil complémentaire à l’index intégré par l’aide à la mise en œuvre édité par l’ARE en 2006. Ce point est détaillé en Partie 2 (7) « Implications and recommendations » du présent rapport.

3.3. Synthèse

Le travail de terrain réalisé dans le cadre du projet, couplé à une étude de la littérature grise ayant trait à l’aménagement sur la période 2010-2017 nous permet de dresser les conclusions suivantes :

• Le principe de compensation est appliqué de façons très diverses en aménagement du territoire. Ces variations dépendent principalement de la procédure déclenchée (compensation des emprises hors zone à bâtir ou compensation des emprises sur les surfaces d’assolement) ainsi que du territoire d’étude : les cantons ainsi que les porteurs de projet tentent d’adapter l’obligation de compenser à leurs besoins spécifiques, et proposent des interprétations diverses du principe. Dans la majorité des cas, les compensations intègrent le sol en le limitant à sa dimension quantitative, avec comme unité le m2. Dans le cas particulier des compensations de surfaces d’assolement, la procédure intègre une dimension qualitative, mais celle-ci demeure assez sommaire.

• La protection de la ressource sol constitue un objet émergent des politiques publiques. L’intérêt pour la problématique semble fort, tant du côté du grand public que des milieux professionnels. La mise en œuvre de mesures concrètes en faveur de la protection de la ressource se heurte néanmoins à (i) un manque de connaissance sur le sol, indépendamment de l’accès aux données et (ii) un faible poids accordé à cette problématique dans la pesée des intérêts, en raison de l’absence de base légale et de la multiplicité – et souvent aussi de la prééminence – d’intérêts concurrents.

• Il demeure une forme d’incohérence dans les procédures d’aménagement, puisque pour un même effet (un impact sur les sols dû à un projet d’aménagement), 3 situations différentes sont possibles, variant selon le type de compensation et le contexte territorial : (i) l’exigence d’une compensation qualitative et quantitative (compensation des impacts sur les surfaces d’assolement) ; (ii) l’exigence d’une compensation quantitative (compensation des emprises


hors zone à bâtir) ; (iii) l’absence de l’obligation de compenser (impacts sur les surfaces sises en zone à bâtir, exemption de l’obligation de compenser pour les projets d’intérêts cantonaux prônés par certains cantons).

Ces premières conclusions permettent d’une part d’esquisser les recommandations formulées dans le présent rapport et d’autre part d’identifier les problématiques auxquelles l’application d’aide à la décision doit répondre. Ceci est détaillé dans les lignes qui suivent.


4. Un outil d’aide à la décision pour la qualité des sols

L’outil d’aide à la décision qui fait l’objet de ce chapitre souhaite offrir une réponse, limitée mais pertinente, aux constats soulevés précédemment. Par ailleurs, il intègre en son cœur une mesure de la qualité des sols originale et adaptée aux situations décisionnelles observées. Le développement de cette méthode de mesure sera décrit dans le prochain chapitre (3).

L’outil d’aide à la décision est ici en trois volets. Le premier décrit les principes et les objectifs de l’outil. Le second explique, en adoptant le point de vue de l’aide à la décision multicritère, comment, au sein de l’outil, est comparé la qualité de sols différents (le sol consommé pour le projet, le sol proposé en compensation). La dernière section (3) retrace les étapes de développement de l’outil qui a suivi une approche progressive et itérative impliquant à différents moments des représentants des futures utilisateurs (potentiels). Cette dernière section donne aussi un aperçu du fonctionnement de l’outil.

4.1. Principes et objectifs de l’outil d’aide à la décision Comme développé au chapitre 1, l’analyse des contextes décisionnels d’aménagement du territoire observés en Suisse permettent d’établir les constats suivants :

• La qualité du sol est une notion complexe et difficile à saisir pour les acteurs de l’aménagement du territoire.

• Les décisions en aménagement du territoire présentent actuellement peu de marges de manœuvres.

• Les décisions en aménagement du territoire doivent intégrer de multiples et diverses contraintes légales.

• La conformité légale des projets territoriaux ne garantit pas leur faisabilité, notamment par la nécessité de trouver des accords entre les différents acteurs impliqués ou concernés.

Ces constats démontrent ainsi la nécessité, mais aussi la difficulté de produire un outil d’aide à la décision facilitant l’intégration de la qualité des sols aux décisions de compensation territoriale. Pour résoudre cette difficulté, nous avons choisi de développer un outil qui s’articule autour de deux principes centraux. Premier principe : une mesure de la qualité du sol intégrée et transparente Observant que les acteurs de l’aménagement du territoire ne disposent pas des compétences nécessaires pour analyser ou interpréter les paramètres d’un sol en termes de qualité des sols, nous avons choisi d’encapsuler dans l’outil toutes les opérations de mesures et de comparaisons de la qualité des sols. Ainsi, concrètement, l’outil ne produit pour les utilisateurs non-experts des sols que de l’information ordinale concernant la qualité du sol (ce sol a une qualité plus grande, plus petite ou égale, à cet autre sol). Par contre, cette information ordinale est produite par un ensemble d’algorithmes paramétrables qu’un expert ou groupe d’experts du sol peuvent consulter et modifier. Ce principe d’intégration et de transparence est selon nous en cohérence avec les compétences observées des différents acteurs impliqués. Les aménagistes ont besoin d’une réponse simple à la question posée : la qualité du sol est-elle maintenue grâce à la compensation proposée ? A l’inverse, l’outil offre aux pédologues la possibilité de comprendre comment cette réponse est produite en leur donnant accès aux algorithmes et paramètres utilisés dans la mesure de la qualité du sol. De plus, s’ils le souhaitent, ces experts des sols peuvent modifier les paramètres ou algorithmes proposés pour prendre en compte les spécificités de certains contextes pédologiques ou de certaines pratiques agricoles, par exemple.


Second principe : aider l’utilisateur à élargir les marges de manœuvre Le second principe découle du constat du peu de réceptivité des acteurs de l’aménagement du territoire à une prise en compte volontaire de la qualité du sol dans les projets territoriaux. Il est apparu ainsi qu’un outil, même facile à utiliser, aurait peu de chances d’être effectivement mis en pratique s’il se restreint au seul objectif d’intégration de la qualité du sol. L’outil proposé doit donc apporter à l’utilisateur une aide plus globale, dans laquelle l’intégration de la qualité du sol est une plus-value facile à obtenir. Cette plus-value pourrait en effet être mise de l’avant pour faciliter la validation procédurale du projet par les autorités ou son acceptabilité sociale, notamment par les groupes environnementaux. L’outil permet ainsi aux porteurs de projets d’élargir leurs marges de manœuvre en produisant un inventaire systématique des terrains ou parcelles pouvant faire l’objet de projets (de construction) ou pouvant devenir les terrains de compensation d’autres projets. Pour cela, l’outil doit disposer de données concernant un vaste ensemble de parcelles, puis proposer à l’utilisateur des parcelles et enfin lui permettre de conserver ou gérer celles qu’il juge intéressantes L’utilisateur pourrait ainsi considérer plusieurs parcelles pour accueillir un projet et aussi, plusieurs autres parcelles pour établir une compensation à la consommation de sol induite par ce projet. Cette multiplication de possibilités augmente les chances d’identifier un terrain de compensation qui soit non seulement adéquat en termes de surface, mais aussi en termes de qualité de sol. Disposer d’un plus grand nombre de possibilités constituent aussi un avantage important dans les étapes ultérieures du projet, notamment lorsqu’il s’agira de discuter avec les propriétaires et autorités concernés. 4.2. Une approche multicritère de la qualité du sol La qualité du sol est une notion complexe, mesurée en combinant dans une procédure d’agrégation mathématique un ensemble de paramètres. Ces paramètres sont le résultat de mesures objectives de certaines propriétés physiques, chimiques et biologiques. Cependant, le choix des paramètres retenus dans la mesure de la qualité du sol n’est pas toujours ou seulement objectif. La littérature spécialisée propose divers ensembles de paramètres et ces différences traduisent notamment différentes manières de définir la qualité du sol. Par ailleurs, d’une région à l’autre, ou selon les pratiques agricoles (pour la fonction agricole), ou encore d’un expert à l’autre, ces paramètres ne prennent pas la même importance dans l’évaluation de la qualité du sol. Formulé ainsi, la mesure de la qualité du sol peut se définir comme un problème d’analyse multicritère. Nous avons donc choisi d’aborder la mesure de la qualité du sol en adoptant une approche d’aide à la décision multicritère (Greco, Figueira et Ehrgott, 2005 ; Belton et Sewart, 2002). Choix et importance des critères de qualité des sols En termes d’analyse multicritère, l’importance des critères de qualité (du sol) s’exprime notamment par une pondération, qui est généralement liée à un point de vue. Ici, ce point de vue peut être donné par un expert ou groupe d’experts de la qualité du sol. Il peut aussi être le résultat d’une analyse statistique qui attribuera une plus grande importance aux paramètres statistiquement les plus significatifs ou déterminants (Vasilinuic 2015). L’outil proposé dans cette recherche privilégie une mesure de la qualité du sol basée sur le point de vue d’un groupe d’experts (voir chapitre 3). En effet, nous privilégions une approche qui aborde l’évaluation de la qualité du sol comme une mesure localement contextualisée. Le groupe d’expert peut en effet intégrer dans sa réflexion une connaissance et une expérience des sols et des usages des sols qui sont spécifiques au contexte des projets territoriaux. Autrement dit et explicitement, l’outil se fonde sur une


définition de la qualité des sols et de sa compensation qui est le résultat d’une négociation contextualisée (Gobert, 2010). Méthodes d’agrégations Notre revue de la littérature scientifique concernant la mesure de la qualité du sol montre que la plupart ou toutes les méthodes d’agrégation utilisées appartiennent à la famille des méthodes d’agrégation complète (Schärlig 1985). A titre d’illustration, la méthode la plus simple de cette famille de méthode est la moyenne pondérée où la compensation entre critères est uniquement régulée par les différents poids accordés à chaque critère. L’utilisation de scoring curves (Andrews, Karlen, Cambardella, 2004) permet de prendre en compte avec plus de finesse les compensations entre critères et rejoint ainsi (ou s’inspire) des méthodes UTA (Siskos, Grigoroudis, Matsatsinis, 2016). L’outil proposé dans cette n’a pas pour objectif de quantifier (ou mesurer sur une échelle d’évaluation cardinale) la qualité du sol, mais plutôt (voir principe 1 ci-dessus) de répondre à la question suivante : cette parcelle peut-elle compenser la perte de qualité du sol de cette autre parcelle (où une construction est projetée) ? Or, afin de répondre à cette question, il est nécessaire de considérer, en plus des paramètres physiques chimiques et biologiques du sol, la surface des deux parcelles considérées. Certains dispositifs de compensations des impacts sur les sols permettent de compenser une qualité de sol plus faible par une surface de sol plus grande (Wolff et Schweiker, 2008). A l’opposé de ces pratiques, nous avons considéré que cette compensation entre une qualité et une surface de sol n’est techniquement pas nécessaire et théoriquement difficile à justifier (hors situation particulière). Par conséquent, l’outil d’aide à la décision proposé ne permet aucune compensation entre la surface et la qualité des parcelles évaluées. La compensation ne peut ainsi être accepté que dans le respect des deux conditions considérées comme indépendantes : une équivalence en surface d’une part, et une équivalence en qualité d’autre part. Ensuite, concernant les critères mesurant spécifiquement la qualité des sols, l’outil propose deux méthodes alternatives. La première se base sur une méthode d’agrégation complète (une moyenne pondérée de la distance multicritère à un idéal-type (voir chapitre 3), la seconde sur la méthode d’agrégation partielle Electre Tri (Figueira, Mousseau et Roy, 2016). L’avantage de la première est sa simplicité dans la mise en œuvre. Son inconvénient principal se trouve dans l’interprétation du résultat : à partir de quelle différence entre les indices de qualité du sol doit-on considérer que l’écart est important ? Les avantages et inconvénients de la seconde méthode sont exactement inverses. Elle est plus compliquée à mettre en œuvre, notamment dans son paramétrage, mais elle fournit par contre une réponse plus claire à la question posée : la parcelle de compensation a-t-elle une qualité au moins aussi bonne que la parcelle de projet ? Plus précisément et conformément aux algorithmes de la méthode Electre Tri, la question posée est la suivante : Sur la base des données disponibles, est-il possible d’établir que la parcelle de compensation a une qualité au moins aussi bonne que la parcelle utilisée pour le projet ? Ce qui se traduit au sein de la méthode Electre Tri par le calcul d’un indice dit de surclassement compris entre 0 et 1. Cet indice peut être interpréter comme une mesure d’un accord à la question posée (O = Non, 1 = Oui).


4.3. Conception et description de l’outil Le développement de l’outil s’est librement inspiré des méthodes agiles (Beck & al 2001). Les méthodes agiles décrivent des méthodes de développement itératives qui impliquent activement le client dans des cycles de développement courts. Elles s’opposent aux méthodes en cascade, sans itérations, qui sont issues de la gestion de projet en ingénierie civile ou mécanique. Schématiquement, dans les méthodes en cascade, les besoins du client sont définis au début du processus de développement et le client n’intervient plus jusqu’à la livraison du produit. Dans les projets informatiques, ce style de développement aboutit généralement à des produits qui ne satisfont que partiellement le client. Dans les méthodes agiles, chaque étape de développement est vérifiée par le client afin de garantir que ses besoins soient satisfaits. Les quatre principes fondamentaux des méthodes agiles sont la construction d’une équipe motivée qui interagit de manière efficace, l’intention de développer rapidement un logiciel partiellement fonctionnel, l’écoute du client pour répondre à ses besoins, la capacité de réagir aux changements (besoins du clients, technologie). Concrètement, le développement de l’outil s’est ainsi fait en trois étapes principales :

a. Des ateliers visant à définir les profils des utilisateurs et les contextes d’utilisations b. La création, adaptation puis validation d’une maquette par le biais de diverses

rencontres avec de potentiels futurs utilisateurs c. Le développement agile de l’outil

Ateliers profils et contextes d’utilisations Une série d’ateliers a été organisée afin de cadrer la conception et le développement de l’outil en s’appuyant sur les résultats des workpackages précédents, soit l’analyse des processus de compensation impliquant une compensation des impacts sur la qualité des sols (WP1) et une mesure opérationnelle et pragmatique de la qualité des sols (WP2). Les participants aux ateliers sont ainsi directement les chercheurs impliqués dans ces deux workpackages. Dans le premier atelier, il a été proposé aux participants d‘identifier les utilisateurs de l‘outil et leurs profils. Trois types d‘utilisateurs ont ainsi été identifiés : • Les porteurs de projets (promoteurs, urbanistes privés au service d’une commune ou urbanistes

communaux) • Les concepteurs de projets (bureaux d’urbanisme, bureaux d’environnement, bureaux de

pédologues) • Les services publiques (Service du Développement Territorial (SDT), pédologues, responsable des

SDA au niveau cantonal) Lors du deuxième atelier, les participants ont défini les situations d’utilisation de l’outil. Dans ce but, il a été proposé de dessiner des schémas de cas d’utilisation. Après une mise en commun, il est ressorti les cas d’utilisation suivants : • Recherche de parcelles de projet : Les porteurs de projets cherchent des parcelles sur lesquelles ils

pourraient implanter un projet. Ils cherchent les parcelles par zones géographiques ou selon des caractéristiques telles que le numéro cadastral, si la parcelle est déjà identifiée, ou, dans le cas contraire, en définissant des paramètres concernant la surface, la qualité du sol, le type de propriétaire, la présence de bâtiments etc.


• Recherche de parcelles de compensation15 : Lorsqu’une parcelle de projet est identifiée, le porteur de projet peut, le cas échéant, rechercher des parcelles de compensation. Pour cela, il peut définir une zone de recherche (la commune, l’agglomération, le canton ou dessiner librement une zone de recherche) ou définir des contraintes portant elles-aussi sur la surface, la qualité du sol, le type de propriétaire, la présence de bâtiments. L’utilisateur peut visualiser des informations sur les parcelles de compensation potentielles afin de l’aider à présélectionner certaines d’entre-elles.

• Un bureau d’étude en pédologie vérifie la qualité du sol d’une parcelle : Un pédologue d’un bureau d’étude reçoit deux identifiants de parcelles (celle du projet et celle de compensation). Il vérifie la présence et la fiabilité des données pédologiques. Le cas échéant, il effectue une expertise pédologique complémentaire. Les indicateurs mesurés sont enregistrés dans la base de données d’échantillon du sol.

• Vérification d’un projet d’aménagement : Le service cantonal en charge de l’aménagement du territoire reçoit de la part d’une commune un dossier qui spécifie une parcelle de projet et une parcelle de compensation. Il compare les deux parcelles afin de donner un préavis sur la possibilité de compensation selon la qualité du sol.

• Le responsable cantonal des SDA vérifie une compensation selon les critères propres aux SDA : La parcelle de projet est dans la zone SDA, la parcelle de compensation doit donc répondre aux critères SDA. Le responsable SDA vérifie que la parcelle de compensation respecte ces critères et est de taille suffisante.

• Un bureau d’étude effectue une révision d’un plan d’affectation : L’utilisateur, en charge de la révision du plan d’affectation au sein du bureau, veut comparer des variantes (produites rapidement) du futur plan d’affectation quant à leur impact sur la qualité du sol. Ces évaluations rapides lui permettent d’orienter sa réflexion sur le plan révisé vers une préservation de la qualité des sols communaux.

• Le responsable cantonal des SDA cherche des zones de SDA potentielles : Il réalise à l’aide de l’outil une première analyse qui identifie des parcelles pouvant potentiellement répondre aux critères SDA. Ce résultat permet de cibler certaines parcelles pour réaliser ensuite des analyses pédologiques plus approfondies.

• Administration de la plate-forme : A période régulière, ou au besoin, les responsables de la plateforme réalisent une analyse rétrospective des utilisations de l’outils et vérifient que les compensations proposées par l’outil sont pertinentes. Si nécessaire, ils adaptent les paramètres d’évaluations de la qualité du sol selon les différentes méthodes proposées.

Dans l’ensemble de ces scénarios d’utilisation, il a été décidé que l’outil permettrait de répondre aux cas d’utilisation les plus généraux (1, 2, 3, 4 ci-dessus) et bien entendu au cas d’utilisation de l’administrateur du système. La variété d‘utilisateurs et leur travail au bureau a permis d‘opter pour le développement d‘une plate-forme web optimisée pour les ordinateurs de bureau. Création d’une maquette et validation Les situations d’utilisation définies dans l’étape précédente ont permis de réaliser une première maquette de l’outil. La maquette représente la succession des écrans de la plate-forme web qui pourrait être proposées aux utilisateurs. Cette maquette a tout d’abord été présentées aux chercheurs du projet COMPSOIL qui ont pu vérifier si les fonctionnalités de la plate-forme répondent bien aux besoins identifiés. Une deuxième version de la maquette a ainsi pu être réalisée. 15 Ce cas d’utilisation correspond spécifiquement à des méchanismes de compensaiton projet par projet. Au cours du développement, nous

avons constconstaté l’émergence de mécanismes de banque (compensation des emprises sur les surfaces d’assolement tel que prévue dans

la 4è adaptation du plan directeur cantonal Vaudois, cf Chapitre 1, sous-section 1.2) incompatibles avec cette fonctionnalité.


Cette seconde maquette a ensuite été soumis à l’appréciation des utilisateurs potentiels. Pour ceci nous avons rencontré des porteurs de projets, des urbanistes et les services cantonaux à l’occasion de 5 séances de travail. Ces rencontres ont permis d’affiner la maquette et ses fonctionnalités afin de la mettre en adéquation avec les besoins des utilisateurs finaux. Développement La première étape du développement consiste à définir les technologies utilisées. Nous avons choisi de travailler avec des technologies open source afin d‘éviter des problèmes de licence en cas de transfert ou réplication de la plate-forme. Ensuite, les fonctionnalités ont été développées dans le but d‘obtenir au plus vite un prototype qui permette de tester les fonctionnalités essentielles. Les fonctionnalités étaient validées à courts intervalles (mensuels). Le résultat est un prototype fonctionnel (proof of concept) qui doit cependant encore être itérativement amélioré pour arriver à une plate-forme suffisamment stable pour répondre aux besoins identifiés.


Les composantes de l’outil L’outil dans son état actuel possède 5 écrans principaux, présentés ici dans un ordre qui n’est pas ordre d’utilisation :

Ecran 1 : Administration Le premier écran permet aux administrateurs de l’outil de définir quelle méthode sera utilisée pour comparer les différentes parcelles selon la qualité de leur sol. Deux méthodes principales sont disponibles : 1) L’utilisation d’un indicateur : l’indicateur combine des valeurs pédologiques. Deux méthodes sont disponibles pour l’instant, mais la flexibilité de l’outil peut permettre des ajouts pour s’adapter à des contextes territoriaux ou des objectifs particuliers.

- un index complexe issu du WP B - un index simplifié issu du WPB, combinant

test à la bêche (VESS) et rapport MO / argile

2) L’utilisation de la méthode Electre : Dans ce cas, l’administrateur doit définir ses préférences (poids de chaque critère, seuil d’indifférence, de préférence et de veto) pour une sélection de critères. Dans ce cas aussi, l’outil demeure flexible et d’autres critères peuvent être ajoutés aisément. L’administrateur peut encore définir un échantillon pédologique de référence pour ces deux méthodes. Une fois paramétrée, la plate-forme permet de comparer deux échantillons de sols afin de déterminer si les échantillons du sol des parcelles de compensation est au moins aussi bon que l’échantillon du sol du projet.


Ecran 2 : Recherche de parcelles Le second écran permet la recherche de parcelle. Le but de cet écran est de fournir à l’utilisateur un moteur de recherche de parcelles. Pour ceci, il est proposé à l’utilisateur de filtrer les parcelles par communes, affectations, type de propriété, la présence de surfaces d’assolement, la présence de bâtiments, la présence de mesures pédologiques (nécessaires pour pouvoir comparer la qualité du sol). Les parcelles qui correspondent aux filtres sont mises en évidence sur une carte. L’utilisateur peut mettre « en favoris » les parcelles sélectionnées, soit en tant que « parcelle de projet » soit en tant que « parcelle de compensation ».


Ecran 3 : Recherche de compensations Dans le troisième écran, l’utilisateur définit tout d’abord une parcelle de projet. L’outil lui propose ensuite des parcelles ou des combinaisons de parcelles présentant une meilleure qualité du sol et pouvant constituer des compensations possibles. En étapes, l’utilisateur commence par créer un projet (un futur immeuble par exemple). Un projet peut avoir plusieurs variantes (possibilités) d’implantation. Une fois le projet créé et une ou plusieurs variantes d’implantation définies, l’utilisateur peut définir des contraintes sur les parcelles de compensation. L’utilisateur peut par exemple restreindre la recherche des parcelles de compensations en considérant uniquement celles qu’il a mis en favoris dans l’écran de recherche des parcelles ou au sein d’une zone spatialement définie. L’outil utilise alors les données de sol contenues dans sa base de données pour comparer la parcelle de projet avec les potentielles parcelles de compensation. Il va ainsi proposer des combinaisons de parcelles de qualité supérieure et de surface totale égale ou supérieure à la parcelle d’implantation. L’utilisateur peut visualiser puis sauver les scénarios de compensation proposée par l’outil.


Ecran 4 : Espace personnel Le quatrième écran permet à un utilisateur de gérer ses parcelles favorites, ses projets et variantes de compensation. Ecran 5 : Données pédologiques Le dernier écran est destiné aux pédologues qui souhaitent enrichir la base de données des échantillons. Il montre la position des mesures pédologiques actuellement dans la base de données et permet de « uploader » de nouvelles mesures pédologiques. L’outil encourage ainsi un principe de mise en commun des données pédologiques.


IV. Résultats : volet mesure de la qualité des sols 1. Développement d’un index de qualité des sols Une première partie de ce chapitre, correspondant à la revue de littérature, rappelle les notions et étapes essentielles à une évaluation de la qualité des sols avant de présenter et justifier les indicateurs et méthodes de calcul de SQI utilisés. La seconde partie présente les positions adoptées par un panel d’experts (scientifiques et techniciens) devant se prononcer sur la qualité des 15 sites, selon différent scénarios : choix libre de l’information utile, ou utilisation des différents lots d’information ci-dessus. Une troisième partie compare le classement des 57 sites obtenu par le calcul de différents SQI reflétant les modalités principales proposées dans la littérature, et appliqués aux trois niveaux d’information retenus. 1.1. Revue de Littérature - évaluation de la qualité des sols Seuls sont présentés ici les articulations entre l’état des connaissances en termes de SQI et la problématique de la compensation. Le lecteur pourra se reporter plus généralement vers la revue de littérature récemment publiée par (Bünemann et al., 2018) et à laquelle nous souscrivons pleinement. Tout d’abord l’évaluation de la qualité des sols cible explicitement des usages, des fonctions ou des services écosystémiques des sols, et son évaluation porte essentiellement sur les 25 premiers cm de sol (Karlen et al., 2003). De ce fait, la notion de qualité potentielle (soil capability) n’est théoriquement pas prise en compte, alors qu’elle est centrale dans les classifications et en cartographie. La fonction la plus souvent prise en compte est la fonction de production de biomasse. Des paramètres physiques, chimiques et biologiques sont en général adoptés comme indicateurs. On retrouve les plus souvent : la densité apparente, la réserve en eau utile, la texture, la teneur en matière organique (MO), le pH, la teneur en nutriments et l’azote organique (Bünemann et al., 2018). La prise en compte de la dimension biologique est restreinte dans cette étude à la teneur en MO (Schindelbeck et al., 2008) et la note VESS (Visual Assessment of Soil Structure) qui intègre la dimensions biologiques et physiques du sol. Il faut relever que la qualité des sols est également caractérisée par des indicateurs visuels prenant principalement en compte la structure (Baize et al., 2013). La plupart des méthodes s’appliquent au test bêche et l’évolution récente du Peerlkamp test sous forme de VESS (Visual Assessment of Soil Structure (Ball et al., 2007) tend à s’imposer par sa simplicité, sa rapidité et ses performances. De bonnes corrélations entre ce test et les mesures physiques sont relevées (Guimarães et al., 2011, Johannes et al., 2017; Ball et al., 2017). Le VESS devient de ce fait un outil de monitoring de la qualité des sols (Mueller et al., 2006). Il existe aussi une méthode Suisse d’estimation de la valeur des terres cultivées et des surfaces proches de l’état naturel (Amsler, 2004) qui se base sur le régime hydrique, la profondeur utile, pierrosité, texture, pH, zone climatique et pente. Cette méthode effectue donc une évaluation de « sol capability », c’est à dire de valeur potentielle intrinsèque du sol. Elle se distingue en cela des SQI. Elle est par contre, sur ce point, similaire à la méthode d’estimation de la valeur des terres agricioles développée en France (Bruckert, 1989). L’évaluation de la qualité des sols s’effectue généralement en quatre étapes : 1) sélection des fonction évaluées (ou écoservices), 2) sélection des indicateurs 3) traduction des valeurs en termes de qualité des sols et 4) agrégation des résultats en un indice. Cette dernière étape reste optionnelle certains chercheurs préférant éviter cette perte d’information (Calzolari et al., 2016).


Idéalement, l’évaluation de la qualité d’un sol permet soit d’estimer la performance de (toutes) fonctions assurées par ce sol, soit d’estimer l’intensité des différentes contributions de ce sol aux écoservices. Cependant, dans la pratique, une évaluation globale de la qualité d’un sol est beaucoup trop couteuse car elle nécessite l’acquisition d’une grande quantité de données. La plupart des études qui évaluent la qualité des sols ne le font ainsi que partiellement, en se limitant à l’évaluation de l’état ou la performance de quelques fonctions ou écoservices. 1.2. La sélection des fonctions évaluées L’évaluation de la qualité des sols a surtout été appliquée dans le but d’améliorer la production et la gestion des sols agricoles sur le long terme. Ainsi, les fonctions principalement prises en compte dans ce contexte sont en général celles auxquelles contribuent les sols agricoles : production de biomasse, stockage de carbone organique, cycle des nutriments, cycle de l’eau. Le choix des fonctions évaluées se fait parfois de manière implicite (Vasiliniuc, 2015), parfois il est effectué explicitement par des experts (Burger & Kelting, 1999). Dans de rares cas ce sont les utilisateurs du sol qui effectuent ce choix de façon participative (Rutgers et al., 2012b). Les études qui identifient les écoservices à prendre en compte dans le cadre de l’évaluation de la qualité des sols les relient ensuite aux fonctions qui participent à ces derniers (Rutgers et al., 2008; Calzolari et al., 2016) ou directement aux indicateurs (van Eekeren et al., 2010; Adhikari & Hartemink, 2016). Une fois définies les fonctions retenues dans l’évaluation de la qualité du sol, la sélection des indicateurs peut, elle aussi, être faite par des experts ou à l’aide d’outils statistiques (ACP) appliqués au panel d’indicateurs à disposition sur la zone d’étude. Lorsque les indicateurs sont choisis par des experts, elle peut se faire de manière participative (Rutgers et al., 2012b) ou non (Andrews et al., 2002; Cherubin et al., 2016). Lorsque la sélection des indicateurs résulte d’une l’analyse en composante principale (ACP), le but est d’éliminer les indicateurs porteurs d’information redondante. Il est dans ce cas recommandé de retenir le nombre d’axes permettant d’expliquer environ 80% de la variance totale et de retenir pour chaque axe l’indicateur qui possède le plus de poids (Vasiliniuc, 2015; Cherubin et al., 2016). Plusieurs méthodes permettent ensuite de traduire chaque indicateur en une valeur comprise entre 0 et 1, mettant en relation la grandeur de l’indicateur et sa contribution à la qualité du sol. Cette relation peut être définie à l’aide de la méthode des scoring curves. Selon l’indicateur considéré cette relation peut prendre différentes formes : une distance à un optimum (en générale la médiane d’une base de données mais parfois aussi un échantillon choisi empiriquement par des experts), une croissance continue (more is better), une croissance plafonnée etc. (Glover et al., 2000; Wienhold et al., 2004; Schindelbeck et al., 2008; Cherubin et al., 2016). Il est généralement recommandé de paramétrer les scoring curves ou les optimums par type de sol, ou de zone climatique (Arshad & Martin, 2002; Rutgers et al., 2008). Le calcul des indices (SQI) consiste alors à faire la somme, pondérée ou non des scores de chaque indicateur. Lorsqu’elle est appliquée, la pondération est alors usuellement déterminée par le % de variance expliquée par l’axe de l’ACP associé à chaque indicateur.


1.3. Une approche par un panel d’experts Un panel composé de deux chercheurs universitaires, deux représentants de services cantonaux (vaudois), deux experts du conseil agricole et deux membres de bureaux d’étude en environnement a été réuni une journée. Il leur a été demandé de se prononcer sur le classement qualitatif des 57 sols sur la base de documents cartographiques, puis à l’aide du lot d’indicateurs ELS. Le classement effectué par les SQI leur a également été soumis. Enfin, ils ont eu à définir les indicateurs dont ils aimeraient eux-mêmes disposer pour se prononcer sur la qualité des sols. En synthèse, il ressort de ces discussions trois principaux points convergents : • Les classements des échantillons de sols par les experts se contredisent peu entre eux. • Le panel d’expert, y compris pour les experts agricoles, privilégie dans leur appréciation de la qualité

des sols les indicateurs MO, MO:argile, VESS aux indicateurs de fertilité (N,P,K,Mg). • Les experts se sont accordés sur l’intérêt d’une démarche d’évaluation en deux temps : une première

évaluation à l’aide d’un indicateur très simple (MO:argile et VESS), puis lorsque la situation l’impose, lorsque par exemple un projet est suffisamment avancé dans les négociations et le nombre de sites est restreint, une prise en compte d’autres caractéristiques (pH, profondeur du sol) visant à valider la première évaluation de la qualité du sol.

Cependant, deux questions sont restées ouvertes : • Le panel d’experts ne s’est pas accordé sur la prise en compte la profondeur du sol, car celle-ci peut

être interprétée très différemment en considérant les diverses situations pédo-climatiques. Ainsi un sol sur dalle calcaire en altitude, présentant un très bel horizon A, est un sol de haute qualité pour l’usage (prairie) qui peut en être fait. Les experts scientifiques étaient enclins à prendre en compte la profondeur du sol, et plus proches en cela de leurs compétences cartographiques et taxonomiques, autrement dit de la notion de «soil capability».

• En relation avec la discussion sur la profondeur du sol, les experts ont aussi longuement débattu sur une évaluation de la qualité du sol considérant sa situation actuelle ou son potentiel ?

1.4. Analyse comparée d’indices Les classements produits par différents SQI (Annexe 7) ont été comparés par calcul des corrélations de rangs (Methode spearman). La matrice des corrélations correspondante (annexe 5) fait apparaître des discordances et concordances entre les indicateurs, de façon parfois assez surprenante. 1.5. Lot d’indicateurs utilisés Selon les méthodes de calcul des SQI, des concordances ou discordances de classement apparaissent entre les lots d’indicateurs ELS, ELP et Expert (annexe 5). Par exemple, une bonne concordance apparaît entre l’indicateur Expert simple (MO seule, méthode de traduction quelconque, relative au type de sol) et l’indicateur type SMAF complexe ELS avec sélection par ACP, traduction par distance à une référence avec distinction selon le type de sol et pondération (ELS_ACP_2R_P), tandis que cette relation disparaît avec le lot d’indicateur ELS (Tableau 2) Ces constats peuvent résulter d’artefacts introduits par la sélection ACP, comme nous le verrons plus loin.


1.6. Sélection des indicateurs Le phosphore joue un rôle fort dans les SQI issus des ACP ELS et ELP. Ce rôle a surpris tous les experts qui ont remis en cause l’utilité de l’indicateur P pour évaluer la qualité du sol dans le cadre d’une compensation. Cependant, le rôle majeur du phosphore dans les indicateurs de productivité agricole est fréquent (Bünemann et al., 2018). Un biais méthodologique est à l’origine de cette importance. P est l’indicateur principal du troisième axe de l’ACP. Cet axe reflète globalement la teneur en fertilisants (nutrient cycling). En effet, cette dernière est manipulée par les agriculteurs indépendamment des autres propriétés du sol. Elle constitue donc nécessairement un axe d’ACP (car indépendant statistiquement des autres indicateurs), alors que les experts, y compris agricoles, n’en font pas le choix. 1.7. Méthode de traduction (scoring curves ou distance à une valeur de référence) Selon la méthode de traduction choisie, les classements peuvent être opposés ou non Tableau 2. Si les indicateurs prépondérants sélectionnés pour former l’indice se traduisent à l’aide de scoring curve de type « more is better » (ou « less is better ») et si la valeur maximum (ou minimum) du jeu de données est proche de la valeur choisie comme référence alors on n’observe pas de différences significatives de classement en fonction de la méthode de traduction (scoring curves ou distance à une valeur de référence). C’est le cas des indices experts qui sont tous trois formés à partir d’indicateur de type « more is better » : « MO », « MO_Clay » et « VESS_MO_Clay ». Dès lors que l’indice est constitué d’indicateurs se traduisant à l’aide de scoring curve de type « optimal » la distribution du jeu de données joue un grand rôle dans le classement des sites en fonction de leur qualité. En effet, pour calibrer ce type de scoring curves on utilise la valeur du 1er quartile, la médiane (optimum) ainsi que la valeur du 3ème quartile alors que l’on utilise uniquement la médiane et la valeur maximum (ou minimum) pour calibrer les scoring curves de type « more is better » (« less is better »). Les classements d’une méthode à l’autre pourront être très divergents comme c’est le cas pour les indices de types « ELS ». Ceci dépend étroitement des informations considérées, à savoir les déterminants des médianes et les valeurs proses par les indices sur les sites évalués.


Tableau 2 : Corrélations (méthodes Spearman sur les Rangs : rho) entre les classements des différents indices en fonction de la méthode de traduction. Les indices de type ELP sont composés des indicateurs suivants : Norg, Sand, Mgeau, MgAAE, Corg/Norg, ceux de type ELS sont composés de Clay, silt, PAAE et Ph. 1 : méthode de traduction scoring curves, 2 : méthode de traduction de type distance de référenceR (Relatif) signifie que les traductions des indicateurs sont faites par type de sol, au contraire A(Absolue) indique que l’on n’a pas tenu compte d type de sol). P signifie que l’indice a été calculé de manière pondérée.

Indice 1 Indice 2 p.value Rho ELP_ACP_1A ELP_ACP_2A 1.97E-03 0.41 ELP_ACP_1A_P ELP_ACP_2A_P 4.03E-08 0.68 ELP_ACP_1R ELP_ACP_2R 2.04E-05 0.55 ELP_ACP_1R_P ELP_ACP_2R_P 2.73E-03 0.40 ELS_ACP_1A ELS_ACP_2A 7.26E-01 -0.05 ELS_ACP_1R ELS_ACP_2R 6.11E-01 0.07 ELS_ACP_1R_P ELS_ACP_2R_P 7.32E-01 0.05 ELS_ACP_1A_P ELS_ACP_2A_P 9.28E-02 -0.23 MO_1A MO_2A 0.00E+00 1.00 MO_1R MO_2R 2.96E-25 0.94 MO_Clay_1A MO_Clay_2A 8.64E-12 0.77 MO_Clay_1R MO_Clay_2R 6.82E-08 0.66 VESS_MO_Clay_1A VESS_MO_Clay_2A 1.74E-12 0.79 VESS_MO_Clay_1R VESS_MO_Clay_2R 1.44E-13 0.81

1.8. Prise en compte du type de sol (méthodes relatives ou absolues)

Selon les indices, la prise en compte du type de sol a ou non un effet. Par exemple pour les indices de types ELS_ACP_1_P la pondération permet de révéler l’impact de la prise en compte du type de sol dans l’évaluation de la qualité des sites (Annexe 6). Ce constat révèle un arbitraire. Si les distributions des indicateurs sélectionnés au sein des indices diffèrent assez peu entre les types de sol, peu de différences apparaîtront et ce même s’il existe une différence significative entre les deux types de sol du point de vu de l’ensemble des variables (annexe 4).


Tableau 3 : Corrélations (méthodes Spearman sur les Rangs : rho) entre les classements des différents indices en fonction de la prise en compte du type de sol lors de l’étape de traduction des indicateurs. Les indices de type ELP sont composés des indicateurs suivants : Norg, Sand, Mgeau, MgAAE, Corg/Norg, ceux de type ELS sont composés de Clay, silt, PAAE et Ph. 1 : méthode de traduction scoring curves, 2 : méthode de traduction de type distance de référence. R (Relatif) signifie que les traductions des indicateurs sont faites par type de sol, au contraire A (Absolue) indique que l’on n’a pas tenu compte d type de sol). P signifie que l’indice a été calculé de manière pondérée. Les p-values contenues dans des cases vertes sont inférieures à 0.05.

Indice 1 Indice 2 p.value Rho ELP_ACP_1R ELP_ACP_1A 0.00E+00 0.75 ELP_ACP_1R_P ELP_ACP_1A_P 0.00E+00 0.78 ELP_ACP_2R ELP_ACP_2A 0.00E+00 0.77 ELP_ACP_2R_P ELP_ACP_2A_P 0.00E+00 0.75 ELS_ACP_1R ELS_ACP_1A 0.00E+00 0.74 ELS_ACP_1R_P ELS_ACP_1A_P 2.85E-01 0.15 ELS_ACP_2R ELS_ACP_2A 4.33E-08 0.68 ELS_ACP_2R_P ELS_ACP_2A_P 1.55E-02 0.33 MO_1R MO_1A 2.06E-07 0.64 MO_2R MO_2A 1.00E-02 0.35 MO_Clay_1R MO_Clay_1A 4.86E-14 0.82 MO_Clay_2R MO_Clay_2A 1.22E-07 0.65 VESS_MO_Clay_1R VESS_MO_Clay_1A 6.09E-20 0.90 VESS_MO_Clay_2R VESS_MO_Clay_2A 3.69E-11 0.76

1.9. Calcul des SQI Un indice non pondéré est toujours corrélé de manière significative à ce même indice pondéré (Tableau 4). En revanche, comme soulevé plus haut, la pondération peut parfois révéler certains effets comme l’impact du type de sol sur le classement des sites en fonction de leur qualité. Pour rappel le poids d’un indicateur est fixé par le pourcentage de variance expliquée par l’axe qui a permis de sélectionner ce dernier. Par conséquent, si l’ACP présente des composantes principales complètement déséquilibrées, l’application d’une pondération peut grandement modifier le classement.


Tableau 4 : Corrélations (méthodes Spearman sur les Rangs : rho) entre les classements des différents indices en fonction de la pondération ou non des indicateurs au sein de l’indice. Les indices de type ELP sont composés des indicateurs suivants : Norg, Sand, Mgeau, MgAAE, Corg/Norg, ceux de type ELS sont composés de Clay, silt, PAAE et Ph. 1 : méthode de traduction scoring curves, 2 : méthode de traduction de type distance de référence. R (Relatif) signifie que les traductions des indicateurs sont faites par type de sol, au contraire A (Absolue) indique que l’on n’a pas tenu compte d type de sol). P signifie que l’indice a été calculé de manière pondérée. Les p-values contenues dans des cases vertes sont inférieures à 0.05

Indice 1 Indice 2 p.value Estimate ELP_ACP_1A_P ELP_ACP_1A 0 0.90 ELP_ACP_1R_P ELP_ACP_1R 0 0.90 ELP_ACP_2A_P ELP_ACP_2A 0 0.95 ELP_ACP_2R_P ELP_ACP_2R 0 0.95 ELS_ACP_1A_P ELS_ACP_1A 9.51E-09 0.70 ELS_ACP_1R_P ELS_ACP_1R 6.01E-10 0.72 ELS_ACP_2A_P ELS_ACP_2A 0 0.84 ELS_ACP_2R_P ELS_ACP_2R 0 0.77

2. Discussion et conclusion concernant l’index de qualité des sols Dans le contexte de la compensation territoriale, il apparaît (i) qu’il semble pertinent, au moins dans un premier temps, de mettre l’accent sur la fonction de production agricole, (ii) que le débat entre compenser la qualité actuelle ou potentielle du sol devra être tranché, (iii) que les techniques de calcul des indicateurs peuvent introduire des artefacts méthodologiques qui pourraient biaiser les décisions des acteurs, notamment ceux qui ne sont pas experts du sol. Ces artefacts méthodologiques génèrent peu de problèmes pas dans les conditions d’application usuelles des SQI (suivi temporel), mais ils peuvent introduire des biais importants et non maîtrisables dans certaines situations de compensation. En conséquence, (iv) nous recommandons de ne pas utiliser les SQI actuellement disponibles dans le contexte de la compensation territoriale. Enfin, (v) une méthode alternative est proposée. Ces conclusions se justifient en 5 points. Ce travail a montré les effets potentiellement indésirables introduits par les méthodes de sélection automatisées ayant recours à l’ACP (ou le cas échéant l’AFC). Si parmi les indicateurs sélectionnés, certains sont indépendants des autres, ils constitueront un axe principal et s’imposeront comme indicateur. C’est ce que nous observons ici avec le lot ECP (phosphore) et dans une moindre mesure ELS (magnésium). Or les fertilisants sont manipulés par les agriculteurs, et varient donc temporellement et spatialement de façon incohérente avec les autres indicateurs, quelle que soit leur temporalité. De fait la synthèse de la littérature montre l’apparition très fréquente du phosphore dans les indicateurs majeurs. L’effet de l’ACP est ici renforcé par la traduction (valeur optimale médiane). Ces choix sont contestés par les experts, ils sont contestables, et cet effet indésirable échappera à l’utilisateur profane. Le second résultat de ce travail est de montrer que selon les méthodes d’élaboration d’indice de qualité (références utilisées, contraste entre les types de sol etc.), les SQI calculés sur les différents lots d’indicateurs se contredisent ou se correspondent, l’explication résidant dans les méthodes de sélection, de traduction et de pondération. De nouveau notre recherche illustre un artefact méthodologique dangereux car il échappera au profane en cas de procédure automatisée, ce qui est le cas de SMAF. Ce sera éventuellement sans conséquence dans le cas d’application d’un SQI à un monitoring temporel où


à la prise de décision en matière de gestion du sol. En revanche une certaine stabilité des classements est indispensable dans le cas de la compensation territoriale, a fortiori si l’effet des méthodes utilisées n’est pas détectable pour l’utilisateur. Le troisième résultat est donc la mise en avant du rôle des experts et partie prenantes. Ces derniers doivent exercer un contrôle tout au long du processus d’évaluation de la qualité. Ce qui milite pour une évaluation de la qualité simple et transparente. S’agissant de la qualité de l’horizon A, MO:argile, MO et VESS (avec éventuellement le pH) sont plébiscités, soit le SQI « Expert » simple. Il est peu onéreux et les données sont en général disponibles. La quatrième dimension renvoie au tenseur « soil quality » vs « soil capacity », c’est à dire à la qualité instantanée versus la qualité potentielle d’un sol. Les experts ont longuement hésité sur ce point. Notamment la profondeur du sol les intéresse fortement. Un examen approfondi des indicateurs dynamiques compilés dans la synthèse de (Bünemann et al., 2018) pour la fonction de production agricole montre que s’y trouvent des indicateurs statiques, comme la texture, des indicateurs semi-dynamiques (matière organique – variations sur 5 à 10 ans) et des indicateurs à dynamique très rapide (densité apparente, structure, variation suite à des interventions). Quels indicateurs prendre en compte pour quelle dynamique d’évolution de la qualité reste une question ouverte, et nous n’avons pas testé ici l’impact qu’aurait sur le classement le poids relatif d’indicateurs plus ou moins dynamiques. Le choix entre une approche qualité et une approche capacité demeure donc flou et restera à débattre dans le cadre de la compensation territoriale. Enfin, les experts ont introduit l’idée d’une évaluation par étapes : un premier indice simple (type « Expert » ci-dessus) permettant d’évacuer toutes les situations de compensation a priori déséquilibrées, rapidement et sans coût, puis la finalisation de la compensation pouvant alors faire intervenir des indicateurs plus capacitifs tels que profondeur du sol si les experts impliqués le jugent pertinent. Cette démarche est celle que nous recommanderions, elle répond a priori au cahier des charges que s’était fixé le projet.


V. Conclusion

Le projet de recherche COMPSOIL a eu la particularité de traiter un objet au cœur de l’actualité politique de l’aménagement du territoire. L’adoption récente d’une nouvelle loi sur l’aménagement du territoire, le moratoire imposé sur le développement territorial des cantons n’ayant pas encore adapté leur plan directeur, ou la révision de la conception sur les surfaces d’assolement ont notamment eu pour conséquence de mettre les acteurs de l’aménagement du territoire rencontrés dans le cadre de cette recherche dans une position qui souvent ne leur permettait pas de répondre à nos questions. Par ailleurs, notre approche qui tentait de soulever et investiguer des questionnements n’était pas nécessairement en résonnance avec le besoin des acteurs de stabiliser un cadre d’action devenu incertain. Toutefois, malgré ou en raison de ces difficultés, qui ont constitué tout autant de facteurs de stimulation, l’équipe du projet COMPSOIL a souhaité proposer des réponses tout autant opérationnelles que scientifiquement cohérentes. Ainsi le projet COMPSOIL propose d’une part un index de qualité des sols qui permet une première prise en compte simple et efficace de la qualité des sols dans les pratiques de l’aménagement du territoire, et d’autre part un outil d’aide à la décision qui respecte les compétences et les rôles des acteurs impliqués. Cette approche qui se veut pragmatique met en priorité l’enjeu d’initier le plus rapidement possible une évolution des pratiques. Il s’agit en effet de modifier dès maintenant et progressivement les manières de penser le sol dans la pratique de l’aménagement. L’index et l’outil proposés se veulent ainsi évolutifs et perfectibles.


VI. Annexes

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Zittoun, P. 2008. Mesurer l’action publique, un nouvel enjeu de gouvernance. CNRS (programme PIDUP), PUCA (Programme européen).


2. Annexes

Annexe 1 : Indicateurs mesurés au niveau des 57 sites et type de scoring curves adopté pour traduire les indicateurs présents au sein des indices en termes de qualité des sols

Tableau 5 : Indicateurs mesurés au niveau des 57 sites et type de scoring curves adopté

Indicateurs mesurés

unité description Méthode de mesure «scoring curves »

MO % Teneur en matière organique

Méthode Walkley et Black (oxydation en milieu acide au Bichromate de potassium)

More is better

pH pH pH à l’eau optimal CEC Capacité d'échange

cationique effective À la cobaltihexammine

Clay % Teneur en argile Méthode pipette optimal Silt % Teneur en Limon Méthode pipette optimal Sand % Teneur en sable Méthode pipette optimal Peau mg/Kg Teneur en Phosphore

extrait à l'eau par Kg de sol sec

Détermination du P dans l’extrait à l’eau (1 :10) (Méthode des stations de recherche Agroscope)

Keau mg/Kg Teneur en Potassium extrait à l'eau par Kg de sol sec

Détermination du K dans l’extrait à l’eau (1 :10) (Méthode des stations de recherche Agroscope)

Mgeau mg/Kg Teneur en magnésium extrait à l'eau par Kg de sol sec

Détermination du Mg dans l’extrait à l’eau (1 :10) (Méthode des stations de recherche Agroscope)

optimal

Caeau mg/Kg Teneur en calcium extrait à l'eau par Kg de sol sec

Détermination du Ca dans l’extrait à l’eau (1 :10) (Méthode des stations de recherche Agroscope)

PAAE mg/Kg Teneur en Phosphore extrait à l'AA-EDTA par Kg de sol sec

Détermination du P dans l’extrait à l’acétate d’ammonium + EDTA (1 :10) (Méthode des stations de recherche Agroscope)

optimal

KAAE mg/Kg Teneur en Potassium extrait à l'AA-EDTA par Kg de sol sec

Détermination du K dans l’extrait à l’acétate d’ammonium + EDTA (1 :10) (Méthode des stations de recherche Agroscope)

MgAAE mg/Kg Teneur en magnésium extrait à l'AA-EDTA par Kg de sol sec

Détermination du Mg dans l’extrait à l’acétate d’ammonium + EDTA (1 :10) (Méthode des stations de recherche Agroscope)

optimal

CaAAE mg/Kg Teneur en calcium extrait à l'AA-EDTA par Kg de sol sec

Détermination du Ca dans l’extrait à l’acétate d’ammonium + EDTA (1 :10) (Méthode des stations de recherche Agroscope)

Norg % Azote organique par Kg de sol sec

Méthode kjeldahl More is better

V_dry cm3 /g Volume du sol sec par gramme de sol sec

Courbe de retrait


Annexe 2 : Base de données utilisées pour calibrer les « scoring curves »

Tableau 6: Base de données utilisées pour calibrer les « scoring curves » MO : matière organique. CEC : Cation Exchange Capacity. P, K, Mg, Ca Eau et AAE : éléments fertilisants extraits à l’eau et à l’acétate d’ammonium EDTA (méthodes des stations agronomiques), Norg azote organique. A, V et W : teneurs gravimétriques en air et eau, et volume spécifique, cm3 g-1. Subsripts -10 et -100 : potentiels matriciels auxquels la valeur est prise. Dry : sec à l’air. CoreVESS : score VESS.,

Variables du projets

« Scoring curves » de type absolu

« Scoring curves de type relative » « scoring curves pour

CAMBISOLS » « scoring curves pour

CALCISOLS »

MO, CO, pH, CEC, Clay, Silt, Sand, BD_dry, BD_10, V_dry, V_10, W_10, A_10, W_100, V_100

247 échantillons issus des données STRUDEL (sur les cantons de Vaud, Fribourg, Bern et Zurich) et BIODIVSOL (218 pour STRUDEL et 29 pour BIODIV).

218 échantillons caractérisant les CAMBISOLS issus des données STRUDEL (sur les cantons de Vaud, Fribourg, Bern et Zurich)

29 échantillons caractérisant les CALCISOLS issus des données du projet (campagne BIODIV)

Peau, Keau, Mgeau, Caeau, PAAE, KAAE, MgAAE, CaAAE,

57 échantillons du projet (28 pour STRUDEL et 29 pour BIODIV).

28 échantillons récoltés lors de la campagne STRUDEL et caractérisant les CAMBISOLS issus des données du projet (campagne STRUDEL)

29 échantillons caractérisant les CALCISOLS issus des données du projet (campagne BIODIV)

V_10 cm3 /g Volume du sol à -10hPa par gramme de sol sec

Courbe de retrait

W_10 g/g Teneur en eau à -10hPa par gramme de sol sec

Courbe de retrait

V_100 cm3 /g Volume du sol à -100hPa par gramme de sol sec

Courbe de retrait

W_100 g/g Teneur en eau à -100hPa par gramme de sol sec

Courbe de retrait

CoreVESS Notation de la qualité structurale d’échantillons non remaniés à un même potentiel matriciel (Johannes et al., 2016). Les notes vont de 1 à 5, 1 étant la meilleure note.

la méthode VESS (Visual Evaluation of Soil Structure)(Guimarães et al., 2011) adaptée par (Johannes et al., 2016).

Less si better

Corg/Norg % Rapport C/N du sol. optimal Ratio MO/Clay

% Ratio matière organique sur teneur en argile

More is better


Annexe 3 : Distribution des données utilisées pour calibrer les scoring curves et valeurs associées aux sites de référence pour les indicateurs présents au sein des indices.

Tableau 7 : Distribution des variables pour les CAMBISOLS (Strudel)et les CALCISOLS (Biodivsol) ainsi que pour le jeu de données combinant les deux types de sols, les valeurs en gras sont celles utilisées pour calibrer les scoring curves. Les lignes jaunes contiennent les valeurs des sites de références. MO : matière organique. CEC : Cation Exchange Capacity. P, K, Mg, Ca Eau et AAE : éléments fertilisants extraits à l’eau et à l’acétate d’ammonium EDTA (méthodes des stations agronomiques), Norg azote organique. A, V et W : teneurs gravimétriques en air et eau, et volume spécifique, cm3 g-1. Subsripts -10 et -100 : potentiels matriciels auxquels la valeur est prise. Dry : sec à l’air. CoreVESS : score VESS..

MO pH Clay Silt Sand PAAE MgAAE Mgeau Norg Corg_Norg MO_A coreVess

site de référence Cambisol 43S 6.02 6.09 27.36 40.45 32.19 119.90 250.51 45.69 0.38 9.10 22.02 11 Minimun (CAMBISOL) 1.37 5.43 15.62 28.80 26.32 23.00 59.85 4.51 0.11 6.97 6.87 1 1er quartile (CAMBISOL) 2.51 6.20 20.51 36.94 33.80 71.28 102.85 8.85 0.19 7.78 12.02 2 Médiane (CAMBISOL) 3.04 6.70 23.93 39.29 37.58 95.70 129.55 12.39 0.23 8.21 15.46 2.50 Moyenne (CAMBISOL) 3.26 6.65 23.02 39.22 37.76 105.72 154.77 15.65 0.26 8.24 15.46 2.79 3ème quartile (CAMBISOL) 3.62 7.25 25.68 41.22 41.72 136.65 170.34 19.54 0.31 8.60 18.89 3.50 maximum (CAMBISOL ) 8.06 7.58 29.20 48.49 54.40 217.90 494.79 49.90 0.48 9.42 37.79 5 site de référence 22B Calcisol 13.92 7.72 54.76 28.61 16.63 28.30 231.98 35.39 0.99 8.16 25.42 1 Minimun (CALCISOL) 2.92 5.74 16.30 26.86 16.63 28.3 48.49 7.19 0.19 6.28 11.16 1 1er quartile (CALCISOL) 4.49 6.68 19.75 32.45 29.48 66.4 94.77 14.14 0.34 7.71 18.43 2 Médiane (CALCISOL) 5.56 7.39 23.83 33.93 39.32 89.2 129.74 18.56 0.39 8.26 21.58 2 Moyenne (CALCISOL) 5.96 7.13 26.86 34.83 38.31 106.6 162.41 23.30 0.42 8.38 23.45 2.14 3ème quartile (CALCISOL) 7.09 7.60 28.83 36.56 46.53 136.0 231.98 34.65 0.49 8.46 26.88 2.5 maximum (CALCISOL) 13.92 8.08 55.81 53.30 54.52 413.5 474.33 61.69 0.99 15.25 39.05 3 site de référence 22B (tous types de sols ) 13.92 7.72 54.76 28.61 16.63 28.30 231.98 35.39 0.99 8.16 25.42 1 Minimum (tous type de sol) 0.14 5.00 9.90 20.26 14.40 23.0 48.49 4.51 0.11 6.28 6.87 1 1er quartile (tous types de sols ) 2.62 6.07 16.81 33.12 30.11 66.7 99.28 10.39 0.22 7.75 12.02 2 Mediane (tous types de sols ) 3.19 6.70 21.06 37.40 40.91 93.6 129.73 15.41 0.32 8.26 15.46 2.5 Moyenne (tous types de sols) 3.57 6.64 21.44 38.79 39.29 106.2 158.66 19.54 0.34 8.31 17.02 2.74 3ème quartile (tous types de sols ) 4.21 7.20 25.12 43.31 48.65 136.0 192.88 22.33 0.40 8.57 18.89 3.5 Maximum (tous types de sols ) 13.86 8.08 55.81 57.70 66.70 413.5 494.79 61.69 0.99 15.25 39.51 5


Annexe 4 : Graphiques liés à l’ACP sur le jeu de données ELS et étude de la différence significative entre types de sol Cambisol (STRUDEL) et Calcisol(BiodivVD)

Afin de vérifier si les deux types de sol pris en compte étaient différents nous avons effectué une « Difference Between ACP ». D’après cette dernière 17% de la variabilité pédologique globale est expliquée par le type de sol : CAMBISOL (STRUDEL), CALCISOL (STRUDEL) Afin de vérifier si les deux types de sol pris en compte étaient différents nous avons effectué un ter de Monte-Carlo (10000 répétitions, avec une p-value simulée de 9.999e-05 nous pouvons dire que la différence entre les types de sols est significative du point de vu de l’ensemble des variables qui compose le jeu de données ELS.


Annexe 5 : Corrélations entre les classements obtenus à l’aide des différents indices

Figure 2 : Corrélations entre les différents indices développés (méthode Spearman sur les rangs); les coefficients sont écrits sous forme de pourcentage, les couleurs les plus foncées indiquent que la corrélation est proche de 1 en valeur absolue, , les cases blanches indiquent que la corrélation n’est pas significative avec alpha égale à 0.05, Les indices de type ELP sont composés des indicateurs suivants : Norg, Sand, Mgeau, MgAAE, Corg/Norg, ceux de type ELS sont composés de Clay, silt, PAAE et Ph.


Annexe 6 : Corrélations entre les indices issus des différents systèmes de sélection (experts vs ACP)

Tableau 8 : Corrélations (méthodes Spearman sur les Rangs : rho) entre les classements des différents indices en fonction de la méthode de sélection. Les indices de type ELP sont composés des indicateurs suivants : Norg, Sand, Mgeau, MgAAE, Corg/Norg, ceux de type ELS sont composés de Clay, silt, PAAE et Ph. 1 : méthode de traduction scoring curves, 2 : méthode de traduction de type distance de référence R (Relatif) signifie que les traductions des indicateurs sont faites par type de sol, au contraire A(Absolue) indique que l’on n’a pas tenu compte d type de sol). P signifie que l’indice a été calculé de manière pondérée. Les p-values contenues dans des cases vertes sont inférieures à 0.05.

indice 1 indice2 p value Rho VESS_MO_Clay_2A ELP_ACP_2A -0.20 0.14 VESS_MO_Clay_1A ELP_ACP_1A -0.15 0.28

MO_2A ELP_ACP_2A -0.14 0.30 MO_Clay_2A ELP_ACP_2A -0.14 0.31

MO_1A ELP_ACP_1A -0.12 0.40 MO_Clay_1A ELP_ACP_1A -0.11 0.45

VESS_MO_Clay_1R ELS_ACP_1R -0.09 0.53 VESS_MO_Clay_1A ELS_ACP_1A -0.08 0.57

MO_Clay_1A ELS_ACP_1A -0.06 0.65 MO_Clay_1R ELS_ACP_1R -0.06 0.66

VESS_MO_Clay_1R ELP_ACP_1R -0.05 0.71 VESS_MO_Clay_2R ELP_ACP_2R -0.04 0.80

MO_1A ELS_ACP_1A -0.03 0.85 MO_Clay_1R ELP_ACP_1R 0.00 0.99 MO_Clay_2R ELP_ACP_2R 0.04 0.80

MO_1R ELS_ACP_1R 0.09 0.52 MO_1R ELP_ACP_1R 0.17 0.22

VESS_MO_Clay_2R ELS_ACP_2R 0.32 0.02 MO_Clay_2R ELS_ACP_2R 0.35 0.01

MO_2R ELP_ACP_2R 0.46 0.00 VESS_MO_Clay_2A ELS_ACP_2A 0.46 0.00

MO_2R ELS_ACP_2R 0.47 0.00 MO_Clay_2A ELS_ACP_2A 0.52 0.00

MO_2A ELS_ACP_2A 0.60 0.00


Annexe 7 : Corrélation entre les indices issus des différents systèmes de sélection (experts vs ACP)

Tableau 9 : Indices développés et comparés. En rouge : nom de l’indice ; en gras : nom de l’indicateur (décrit dans le tableau de l’annexe 1) ; « ScoreCoreVESS» correspond à la note obtenue pour l’indicateur « CoreVESS » via la méthode de traduction des basée sur les« scoring curves » ; « DistCoreVESS » correspond à la note obtenue pour l’indicateur « CoreVESS » via la méthode de traduction basée sur la « mesure de distance par rapport à une valeur de référence » ; « P » signifie pondéré.

Sélection des variables à partir du jeu de donnée ELS

Sélection de variables via

experts

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑆𝑆𝑆𝑆_𝑀𝑀𝑀𝑀_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶_1

=𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪+ 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 � 𝑴𝑴𝑪𝑪𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄�

2

𝑀𝑀𝑆𝑆_1 = 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑴𝑴𝑪𝑪 𝑴𝑴𝑴𝑴_𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪_𝟏𝟏

= 𝑪𝑪𝒄𝒄𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪(𝑴𝑴𝑪𝑪𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄

)

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑆𝑆𝑆𝑆_𝑀𝑀𝑀𝑀_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶_2

= 10𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪+𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷� 𝑴𝑴𝑪𝑪𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄�

2 𝑀𝑀𝑆𝑆_2 = 10𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝑴𝑴𝑪𝑪

𝑀𝑀𝑀𝑀𝐶𝐶𝑣𝑣𝑣𝑣𝐶𝐶

_2 =

10𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷( 𝑴𝑴𝑪𝑪𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄)

Sélection des variables de

manière statistique

𝑉𝑉𝐶𝐶𝑆𝑆_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐴𝐴_1 =𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵 + 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑪𝑪𝒄𝒄𝑺𝑺𝑺𝑺 +𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑴𝑴𝑵𝑵𝑪𝑪𝒄𝒄𝑴𝑴 + 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑴𝑴𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪+ 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵

5

𝑉𝑉𝐶𝐶𝑆𝑆_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐴𝐴_1_𝐴𝐴

=𝑀𝑀. 44 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵 + 0.12 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑪𝑪𝒄𝒄𝑺𝑺𝑺𝑺 +0.11 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑴𝑴𝑵𝑵𝑪𝑪𝒄𝒄𝑴𝑴+ 0.07 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑴𝑴𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪 + 0.06 × 𝐷𝐷𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵

5

𝑉𝑉𝐶𝐶𝑆𝑆_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐴𝐴_2 = 10𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵 +𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑪𝑪𝒄𝒄𝑺𝑺𝑺𝑺 +𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝑴𝑴𝑵𝑵𝑪𝑪𝒄𝒄𝑴𝑴+𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑴𝑴𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪+𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵

5

𝑉𝑉𝐶𝐶𝑆𝑆_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐴𝐴_2_𝐴𝐴 = 10𝑂𝑂.44×𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵 +0.12×𝑑𝑑𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑪𝑪𝒄𝒄𝑺𝑺𝑺𝑺 +0.11×𝑑𝑑𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑴𝑴𝑵𝑵𝑪𝑪𝒄𝒄𝑴𝑴+ 0.07×𝑑𝑑𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑴𝑴𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪+0.06×𝑑𝑑𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵𝑵𝑵𝑪𝑪𝑪𝑪𝑵𝑵

5

Sélection des variables à partir du jeu de donnée ELP

𝑉𝑉𝐶𝐶𝐴𝐴_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐴𝐴_1 =𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑪𝑪𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄 + 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑪𝑪𝑺𝑺𝒄𝒄𝑺𝑺 +𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑷𝑷𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪+ 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑷𝑷𝑷𝑷

4


𝑉𝑉𝐶𝐶𝐴𝐴_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐴𝐴_1_𝐴𝐴 =0.37 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑪𝑪𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄 + 0.26 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑪𝑪𝑺𝑺𝒄𝒄𝑺𝑺 +0.14 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑷𝑷𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪 + 0.11 × 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑷𝑷𝑷𝑷

4

𝑉𝑉𝐶𝐶𝐴𝐴_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐴𝐴_2 = 10𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑪𝑪𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄 +𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑪𝑪𝑺𝑺𝒄𝒄𝑺𝑺 +𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝑷𝑷𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪+ 𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑷𝑷𝑷𝑷

4

𝑉𝑉𝐶𝐶𝐴𝐴_𝐶𝐶𝐶𝐶𝐴𝐴_2_𝐴𝐴 = 100.37×𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑪𝑪𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄 +0.26×𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑪𝑪𝑺𝑺𝒄𝒄𝑺𝑺 +0.14×𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝑷𝑷𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪+ 0.11×𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑷𝑷𝑷𝑷

4


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