Thèse Année : 2024

What environmental data is needed to localize planetary boundaries? A case study on the absolute environmental assessment of river integrity in a territory

Quelles données environnementales pour territorialiser les limites planétaires ? Un cas d'étude sur l'évaluation environnementale absolue de l'intégrité des cours d'eau sur un territoire

Résumé

The planetary boundaries framework warns of the irreversible destabilization of Earth’s major climatic balances caused by human activities. By defining the conditions for Earth’s habitability, it provides a new perspective for characterizing the sustainability of human activities at a local scale through a set of methods known as absolute environmental sustainability assessment (AESA). This PhD thesis examines the potential use of the planetary boundaries framework as a quantitative tool for assessing the anthropogenic pressures exerted by a local area on the environment. The validity of scaling down the framework —from the Earth system to a specific territory— is explored through the lens of environmental data reliability. Focusing on the freshwater planetary boundary, and using the Sud-Loire region in France as a case study, this work begins by proposing a systematic approach to characterize and prioritize environmental data related to water within an AESA context. It then develops two AESA methods based on standardized measurements of river flows from the Vigicrues national monitoring network. The first method involves the development of the software HydroTrendsFrance, which evaluates the integrity of watercourses in the Sud-Loire region against the corresponding freshwater planetary boundary. The second method consists on the development of relio, a numerical data assimilation model that enables coupling data from a global hydrological model and Vigicrues observations.
Le cadre des limites planétaires alerte sur la déstabilisation irréversible des grands équilibres climatiques du système Terre causée par les activités humaines. En définissant les conditions d’habitabilité de la Terre, il permet de caractériser à nouveaux frais la soutenabilité des activités humaines à une échelle locale à travers un ensemble de méthodes dites de soutenabilité environnementale absolue (AESA). Ce travail de thèse de Doctorat étudie la possibilité d’une utilisation du cadre des limites planétaires comme outil chiffré d’évaluation des pressions anthropiques générées par un territoire sur l’environnement. Cette question de la validité de la descente d’échelle du cadre, du système Terre vers un territoire, est abordée par le prisme de la fiabilité des données environnementales. En se concentrant sur la limite planétaire relative à l’eau de surface et en prenant comme cas d’étude le Schéma de Cohérence Territoriale (ScoT) du Sud-Loire, ce travail commence par proposer une approche systématique pour la caractérisation et la hiérarchisation des données environnementales liées à l’eau dans un contexte d’AESA. Le travail développe ensuite deux méthodes d’AESA s’appuyant sur les mesures systématisées de débits en cours d’eau du réseau national Vigicrues. Une première méthode tient au développement du logiciel HydroTrendsFrance qui permet d’évaluer l’intégrité des cours d’eau sur le territoire du SCoT Sud-Loire au regard de la limite planétaire. La seconde méthode relève du développement de relio, un modèle numérique de data assimilation permettant le couplage entre les données d’un modèle hydrologique global et les données Vigicrues.
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Citer

Quentin Dassibat. Quelles données environnementales pour territorialiser les limites planétaires ? Un cas d'étude sur l'évaluation environnementale absolue de l'intégrité des cours d'eau sur un territoire. Sciences de l'environnement. École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, 2024. Français. ⟨NNT : 2024EMSEM050⟩. ⟨tel-04958701⟩
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