Recherche

Comprendre les bouleversements du changement planétaire pour appréhender son (hyper)complexité se révèle être un défi scientifique majeur. Il s’agit, dans le cadre des recherches menées à l’INEE, de trouver des clefs de compréhension et d’actions afin de concevoir, gérer et réparer les impacts du changement global, dans l’objectif d’un développement durable et soutenable.

Connaître la biosphère pour agir

La croissance démographique, l’urbanisation et la littoralisation des territoires, l’artificialisation des milieux, le changement climatique, la surexploitation des ressources, ou encore le développement du numérique sont autant de bouleversements qui précipitent la Terre dans ce que certains considèrent comme une nouvelle ère géologique, l’Anthropocène. Des crises socio-écologiques majeures sont désormais à craindre, elles pourraient atteindre l’espèce humaine. Les recherches de l’institut s’inscrivent la plupart du temps dans l’agenda 2030 des Nations unies, et ses 17 objectifs du développement durable.

Les recherches menées au sein de l’Institut écologie et environnement s’articulent autour des thématiques suivantes :

  • Biodiversité, évolution, adaptation.
  • Écologie fonctionnelle, analyse et gestion des services écosystémiques.
  • De l’anthropisation à l’artificialisation des milieux et du vivant.
  • Rétroaction des systèmes socio-écologiques sur les changements globaux.

Biodiversité, évolution, adaptation

Les sciences de l’écologie et de l’évolution impliquent de nombreuses disciplines scientifiques comme la génétique, l’écologie, la génomique environnementale, l’écologie comportementale, l’écophysiologie, la microbiologie, la paléontologie, ou encore la phylogénie. Intégrant différentes échelles de temps, actuelles et passées, elles définissent les grilles de lecture de la biodiversité, de son évolution et de ses dynamiques, ainsi que des mécanismes adaptatifs sous-jacents. Cette thématique intègre aussi la réflexion sur la santé de l’environnement.

Écologie fonctionnelle, analyse et gestion des services écosystémiques

Comprendre les mécanismes interagissant entre les principales composantes (biotiques et abiotiques) des écosystèmes soumis aux changements naturels, anthropiques et climatique, constitue le cœur de cette recherche. Par l’étude des processus impliqués dans le fonctionnement des écosystèmes terrestres, aquacoles ou marins, l’objectif est aussi d’élaborer des indicateurs et des modèles pour prédire leurs dynamiques temporelles et spatiales, qualifier, quantifier, analyser et mieux gérer les services écosystémiques.

De l’anthropisation à l’artificialisation des milieux et du vivant

Les interactions entre l’homme et son environnement constituent le cœur de cette recherche. Par une approche socio-environnementale intégrée à une démarche d’écologie globale prenant en compte à la fois le passé, le présent et les scénarios futurs, il s’agit de comprendre comment l’Homme et les sociétés induites subissent ou gouvernent les dynamiques environnementales et paysagères sous influence climato-anthropique.

Les recherches s'intéressant aux interactions sociétés humaines-environnements combinent approches actualistes et rétro-observations et s'appuient sur un ensemble de disciplines souvent sollicitées de concert comprenant la Préhistoire, l'archéologie, l'anthropologie culturelle et biologique, la géographie et l'étude des paléoenvironnements.

Rétroaction des systèmes socio-écologiques sur les changements globaux

Appréhender les impacts à travers les risques induits, la vulnérabilité des ressources, les effets sur les écosystèmes, la santé, l’économie et les territoires constitue l’objectif de cette recherche. Par la production de connaissances portant sur les processus, les systèmes écologiques et les anthropo-écosystèmes, il s’agit de proposer des stratégies de développement durable, pour soutenir des choix socio-économiques et des stratégies d’adaptation-rétroaction et participer à l’amélioration des conditions de vie des individus et des sociétés.

Des outils et des dispositifs innovants au service de la recherche en écologie

L’INEE soutient et développe des outils et dispositifs spécifiques pour observer, expérimenter, modéliser le passé et le présent afin de comprendre le fonctionnement des socio-écosystèmes et d’en prédire l’évolution. Ces dispositifs sont organisés en réseaux et leurs moyens sont mutualisés. Cette palette d'outils stratégiques permet de structurer la communauté scientifique française et développe son attractivité et sa place de référence dans la recherche mondiale.

Les dispositifs et les infrastructures de l’institut

Ces outils permettent de :

  • documenter dans toute leur complexité les interactions entre communautés d’organismes au sein de la biosphère, entre biosphère, géosphère et anthroposphère, ainsi qu’entre écosystèmes terrestres, aquatiques ou marins et atmosphère à différentes échelles de temps et d’espace ;
  • conduire des expérimentations sur la combinaison de leurs paramètres, y compris en intégrant les pratiques et usages de l’homme ;
  • modéliser ces interactions et rétro-actions, en assimilant les données en temps réel dans les modèles.

L’objectif est d’engager les recherches en écologie dans un changement d’échelle majeur pour éclaircir les trajectoires évolutives et fonctionnelles des socio-écosystèmes, d’élaborer des scénarios prédictifs des changements de notre environnement, et de structurer ces activités en les intégrant dans des réseaux de référence au niveau national et international, réseaux que ces activités contribuent à construire.

Qu’il s’agisse des Écotrons, des Stations d’écologie expérimentale, des Zones Ateliers, des Observatoires Hommes-Milieux, des Sites d’étude en écologie globale, des Dispositifs de partenariat en écologie et environnement ou des Bases de données, chacun répond à un maillon de cette chaîne de connaissance, et assure aujourd’hui à la France une position privilégiée au niveau international.

Les Écotrons

L’expérimentation sur des écosystèmes est un enjeu scientifique de premier plan qui demande de maîtriser la dynamique de systèmes complexes et adaptatifs ainsi que le contrôle et la mesure des paramètres physico-chimiques et biologiques associés. Un Écotron se définit comme un dispositif expérimental et instrumenté qui permet simultanément de :

  • conditionner l'environnement d'écosystèmes naturels, simplifiés ou complètement artificiels,
  • mesurer des processus générés par les êtres vivants présents dans ces écosystèmes, notamment les flux de matière et d'énergie.

Son principe est de confiner les écosystèmes terrestres ou aquatiques, continentaux ou marins, dans des enceintes totalement ou partiellement étanches aptes à générer une large gamme de conditions physiques et chimiques et d’en étudier les flux. Les deux écotrons français offrent des échelles d’étude allant du micro au macroscome.

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Les stations d'écologie expérimentale (RéNSEE)

Le réseau des cinq stations d'écologie expérimentale (ReNSEE) a pour mission de consolider et développer les instruments in natura nécessaires à une généralisation des processus décrits à petite échelle et permettre une compréhension intégrative des processus écologiques et évolutifs. Les stations permettent de couvrir un gradient de complexité des systèmes écologiques, offrent des capacités minimales d'hébergement et d'accueil reposant sur des logements, des espaces d'accueil pour la recherche et des équipements gérés par la station. Elles ont aussi dans leur mission l’animation scientifique et et le soutien au développement de capteurs pour la recherche en écologie. Elles assurent également une offre de formation (via l'accueil de stagiaires) et la sensibilisation du grand public.

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Les Zones Ateliers (ZA)

Les Zones Ateliers (ZA) adressent les problématiques d’interactions entre un milieu et les sociétés qui l’occupent et l’exploitent. Leur  spécificité réside dans la taille de l’objet d’étude, qui est de dimension régionale. La compréhension de ces interactions implique une approche résolument pluridisciplinaire avec pour objectif de répondre à une question territoriale spécifique pouvant être élaborée en interaction avec les gestionnaires. Au nombre de 14, elles forment un vaste réseau inter-organismes de recherches interdisciplinaires sur l’environnement et les anthropo-écosystèmes en relation avec les questions sociétales d’intérêt régional et national.

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Les Observatoires hommes-milieux (OHM)

Les Observatoires Hommes-Milieux (OHM) s'attachent à l'étude des socio-écosystèmes fortement anthropisés (anthropo-construits), systèmes complexes qui nécessitent une convergence interdisciplinaire pour être étudiés et interprétés par une démarche d’écologie globale. Un OHM est constitué autour d’un objet central marqué par un événement modificateur majeur d’origine anthropique (événement fondateur) qui vient perturber profondément un cadre socio-écologique fortement caractérisé (fait structurant) et dont les équilibres se trouvent ainsi totalement modifiés. Il s’agit donc d’étudier de manière convergente un objet unique et partagé, avec une démarche de co-construction des problématiques scientifiques. L’événement fondateur permet observation et rétro-observation et facilite l’appréciation des dynamiques induites par cette modification brutale.

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Les Sites d'étude en écologie globale (SEEG)

Les Sites d'étude en écologie globale (SEEG) concernent des lieux dédiés aux études consacrées au cœur des disciplines qui fondent l’INEE : écologie, biodiversité et interactions hommes-milieux. Inscrits dans une démarche de nouvelle interdisciplinarité dite d’écologie globale, chaque SEEG est défini par une question problématisée. Leur taille va du très petit au très vaste (du mètre à la région), leur champ chronologique du passé le plus lointain au présent. Pouvant aller du naturel à l’artificiel, ils concernent majoritairement les thématiques issues des interactions homme-milieux. Les études s’y développent selon le ternaire observation- expérimentation-modélisation des phénomènes qui y sont appréhendés dans leur complexité et leur interactivité.

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Les dispositifs de partenariat en écologie et environnement (DIPEE)

Fondés en 2009, les DIPEE sont un dispositif informel de dialogue propre à l’INEE, organisé entre l’institut, ses unités et ses partenaires. Organisé par site et mis en œuvre par un chargé de mission, il a été conçu pour dynamiser les recherches et la formation sur son champ de compétence (écologie, biodiversité et interactions hommes-milieux). Pensés comme un outil de politique de site, les DIPEE visent à tisser des relations et impulser de nouvelles dynamiques avec les universités (UMR), les régions, départements et les autres organismes, pour une construction commune dans des modalités de relations renouvelées.

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Bases de données biodiversité, écologie, environnements, sociétés (BBEES)

L’important développement des bases de données constitue un véritable défi à la recherche pour les années à venir. C’est pour cette raison, que l’INEE en partenariat avec le Muséum national d’Histoire naturelle (MNHN), s’est doté d’un service spécifique mutualisé destiné à structurer et optimiser le travail autour des bases de données de recherche sur la biodiversité naturelle et culturelle, actuelle et passée. L’unité assure également un soutien technique et logistique pour la création et le développement de systèmes d’information.

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Plateforme de recherche européenne matériaux anciens (IPANEMA)

IPANEMA (CNRS, ministère de la Culture, UVSQ) est un laboratoire de développement de méthodes avancées pour les matériaux de l’archéologie, des paléo-environnements, de la paléontologie et du patrimoine culturel. IPANEMA accompagne les projets de recherche d’équipes nationales et internationales dans ses murs, et facilite l’interface entre les thématiques matériaux anciens et les compétences présentes sur le site de Paris-Saclay. IPANEMA soutient des équipes françaises et internationales, notamment dans le cadre de l’infrastructure européenne E-RIHS en cours de mise en place, et coordonne le domaine d’intérêt majeur Matériaux anciens et patrimoniaux en Île-de-France.

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