Modélisation spatialement explicite et analyse des interactions entre projets de valorisation de biomasses 
pour favoriser une économie circulaire à l'échelle de l’île de La Réunion

• Date de démarrage : 2 janvier 2020
• Université : Institut Agro
• Ecole doctorale : GAIA
• Discipline / Spécialité : Sciences Agronomiques
• Directeur de thèse : Jonathan Vayssières, UMR Selmet, Cirad et Tom Wassenaar, UR Recyclage et risques, Cirad
• Encadrant(es)  : Danny Lo Seen, UMR Tetis, Cirad
• Financement : CIRAD, ADEME
• #DigitAg : Thèse labellisée – Axe 6, Challenge 7

Mots-clés: Modélisation, Simulation Spatiale, Symbioses Industrielles, Économie Circulaire, Agriculture, Élevage, Territoire

Résumé : Le passage d’une économie linéaire à une économe circulaire peut apporter des solutions à des problématiques locales et globales sur le plan économique, social et environnemental. Plusieurs territoires voient aujourd’hui se multiplier la construction et la mise en place de scénarios dits de Symbioses Industrielles (SI), agissant sur la circularité des matières. Les SI sont définies en Ecologie Industrielle comme des projets de collaboration structurelle entre acteurs permettant d’accroître l’efficience matérielle globale de systèmes ou réseaux d’activités par le biais d’échanges entre ses composantes. L’étude des SI en recherche, qui utilise fortement la modélisation pour l’évaluation de scénarios, n’a à ce jour pas tenu compte de la possibilité d’interactions entre plusieurs projets planifiés sur un même territoire au même moment. Dans cette thèse, nous questionnons l’implication d’une telle coexistence dans le temps et dans l’espace de plusieurs projets sur les effets attendus des acteurs prenant part à chaque projet de SI. Notre hypothèse de départ est que des interactions (positives ou négatives) sont possibles en particulier dans des systèmes agri-alimentaire-déchets. Nous avons testé notre hypothèse sur le territoire de La Réunion, au sein duquel plusieurs projets de SI impliquant la valorisation de nombreuses biomasses sont planifiés. Quatre d’entre eux ont été simulés au sein d’un modèle unique et intégré de simulation spatiale et dynamique construit spécifiquement dans le cadre de cette thèse. La différence entre les scénarios de chaque projet de SI simulés seuls et la simulation de plusieurs scénarios de coexistences ont permis de quantifier les interactions entre projets. Une analyse qualitative conjointe a été réalisée en vue de comprendre les mécanismes en jeu. La méthode comprend également une étude détaillée des flux et stocks de matières du système agri-alimentaire-déchets de La Réunion. Nos résultats ont montré des natures et des intensités diverses d’interaction entre projets de SI. Un seul projet de SI n’avait quasi pas d’interaction avec les trois autres. Les trois autres ont montré de fortes interactions entre eux, à la fois positives et négatives. Par analogie aux concepts développés en Ecologie des Communautés, nous avons identifié des interactions entre activités économiques de type mutualisme, commensalisme, neutralisme, parasitisme et compétition. Les simulations spatiales ont également montré une disparité spatiale des interactions au sein même du territoire. Nos résultats montrent l’importance de la prise en compte des interactions entre projets dans les processus d’élaboration de projets territoriaux d’économies davantage circulaires et dans les analyses multicritères qu’ils comportent. La mise en évidence de ces interactions et des mécanismes impliqués apporte un nouveau regard sur la conception de scénarios prospectifs, en particulier dans la recherche de compromis basés sur une réduction des impacts négatifs entre SI et/ou favorisant des synergies positives entre SI.

Composition du jury :

Lynda AISSANI, Dr., INRAE, UR OPAALE (Rapportrice)
Philippe LESCOAT, Pr., AgroParisTech, UMR SADAPT (Rapporteur)
Sophie MADELRIEUX, Dr., INRAE, UR LESSEM (Examinatrice)
Jonathan VAYSSIERES, Dr., CIRAD, UMR SELMET (Directeur de thèse)
Tom WASSENAAR, Dr., CIRAD, UR Recyclage et Risque (Co-directeur de thèse, Membre invité)
Danny LO SEEN, Dr., CIRAD, UMR TETIS (Co-encadrant, Membre invité)
 

Contact :  jonathan.vayssieres [AT] cirad.fr