Évolution des socio-écosystèmes des grands lacs alpins et leurs services écosystémiques à l'épreuve des pollutions

Evolution of the social-ecological systems of the great alpine lakes and their ecosystem services in response to pollution problems

• Auteur / Autrice : Yoann Baulaz
• Direction : Jean Marcel Dorioz, Véronique Peyrache-Gadeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biodiversité, écologie, environnement
• Date : Soutenance le 27/01/2020
• Etablissement(s) : Chambéry
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et ingénierie des systèmes, de l'environnement et des organisations (Chambéry ; 2007-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre alpin de recherche sur les réseaux trophiques des écosystèmes limniques (Thonon-les-Bains, Haute-Savoie ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Michel Meybeck
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Dupras, Sandra Lavorel, Géraldine Pflieger
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guy Richard, Laurent Touchart

Mots clés

Mots clés contrôlés

Eaux continentales -- Pollution

Écologie des lacs

Mots clés libres

Analyse rétrospective

Pluridisciplinarité

Pollution

Service écosystémique

Gouvernance

Retrospecive analysis

Pluridisciplinarity

Pollution

Ecosystem service

Gvernance

Résumé

Cette thèse de géographie traite de l’évolution des relations grands lacs - bassins versants - société, depuis les années 1930. Cette thématique est abordée à travers les questions suivantes : Comment l’impact des polluants sur l’état des lacs a-t-il affecté les activités humaines liées ? Comment les dégradations et les diverses pressions responsables ont-elles été révélées ? Quelles réponses de la société ces impacts ont-ils généré ? Comment ont été mises en place les actions de restauration de la qualité des lacs ?C’est à l’ensemble de ces questions que la thèse vise à répondre en s’appuyant sur une analyse croisée de l’évolution des socio-écosystème (SSE) lacustres, des services écosystémiques (SE) associées et des pressions subies. La perspective opérationnelle est de réfléchir à l’extension des systèmes d’observations actuels des lacs aux composantes territoriales associés à ceux-ci.De longue date, les ressources fournies par les grands lacs alpins sont associées au fonctionnement des sociétés humaines qui se développent à leurs périphéries. Quatre domaines d’enjeux majeurs sont actuellement impliqués dans les problématiques liées à la proximité de ces écosystèmes aquatiques : le tourisme, la pêche, la ressource en eau et la biodiversité. Ces enjeux sont très dépendants de la qualité de l’écosystème et de ses ressources naturelles, qualités retrouvées (Léman, Bourget) ou sauvegardées (Annecy), grâce à des actions de maîtrise des pollutions provenant des bassins versants (BV). Menées depuis ces 60aines dernières années, ces actions ont permis d’enrayer les processus de dégradation observés dès le début du 20ème siècle, période à partir de laquelle les flux transférés aux lacs depuis leurs BV se sont accrus sous l’effet du développement urbain, agricole et industriel.A court terme, de nouvelles menaces potentielles se profilent (urbanisation accrue des BV, micropolluants, changement climatique). Un débat sur ces perspectives inquiétantes va s’engager. Ce débat, amené à mobiliser un panel d’acteurs, mérite d’être anticipé par (1) un retour sur expérience, rétrospective des relations lacs – BV - société dont se dégagera des connaissances et des modèles susceptibles de cadrer des prospectives, (2) d’un modèle qui facilite le dialogue entre science et société.A cet effet, nous avons fait l’hypothèse que le concept de services écosystémiques est un outil pouvant aider au dialogue pour la gestion durable et intégrée des écosystèmes lacustres. Pour ce faire, un des modèles les plus utilisés pour caractériser les SE (le modèle en cascade de Haines-Young and Potschin, 2010) a été adapté pour l’étude des grands lacs alpins et un cadre conceptuel appliqué à l’étude des SSE des grands lacs a été produit (Baulaz et al, soumis). Le couplage de ces deux modèles permet de caractériser l'évolution des bouquets de SE en réponse aux problèmes de pollution pour semi-quantifier la fourniture et la demande en SE.Afin de consolider les études sur le long terme du système grand lac - BV - société et le soutien à une gestion adaptative, ces modèles ont facilité l’identification de variables écologiques, socio-économiques et techniques et leur organisation en un système d'observatoire. Leurs points forts sont (1) de proposer des typologies adaptées à la caractérisation des interactions entre processus écologiques et/ou sociaux, (2) de définir le rôle et les limites des SE de régulation de la qualité de l’eau et des milieux dans la fourniture de presque tous les SE des lacs, (3) de démontrer que l’évolution des pratiques et techniques d’exploitation des SE conditionnent l’accès aux SE et doivent être prises en compte dans les suivis des lacs pour une application à la gestion.

This thesis in geography deals with the evolution of the relationships between large alpine lakes / watersheds / society since the 1930s. This topic is addressed through the following questions: How have human activities been affected by the impacts of pollutions on the state of the lakes? How the degradations and various responsible pressures have been revealed? What responses from society tat impacts generated? How have actions been implemented to restore the quality of lakes?The study aims at answering all these questions based on a cross analysis of the evolution of the lacustrine social-ecological systems (SES), associated ecosystem services (ES) and pollutions. The operational perspective is to reflect on the extension of current observation systems of great lakes to the territorial components associated with them.For the longest time, the resources supplied by great alpine lakes are associated with the functioning of human societies which develop at their boundaries. Many societal challenges are actually involved in these aquatic ecosystem problematics: tourism, fishing, water resource and biodiversity. These issues depend on the quality of the ecosystem and its natural resources, quality which was recovered (Geneva lake, Bourget) or preserved (Annecy), thanks to watershed pollution management actions. On short term, new threats are arising and these worrying perspectives will engage a new debate. This debate, leading to the mobilization of a large body of stakeholders ought to be anticipated by 1/ a retrospective analysis of the interactions between great lakes and society whose knowledge and models likely to frame prospects, 2/ a model to facilitate dialogue between science and society.To this end, we made the assumption that the concept of ecosystem services is a tool that facilitate the dialogue for the sustainable and integrated management of lake ecosystems. To achieve this goal, one of the most widely used models for characterizing ES (the cascade model, Haines-Young and Potschin 2010) has been adapted for the study of large alpine lakes, and a conceptual framework applied to the study of Large Lakes SES has been produced. The coupling of these two models made it possible to characterize the evolution of SE bundles in response to pollution problems to semi-quantify the SE supply and demand.In order to consolidate long-term studies of the large lake - watershed – society systems and to support adaptive management, these models have facilitated the identification of ecological, socio-economic and technical variables and their organization into an observatory system. Their main assets are (1) to propose well-suited typologies to the characterization of the interactions between ecological and social processes, (2) to define the role and limits of the water and environment quality regulation ES in the provision of almost all of the lakes ES, (3) to demonstrate that the evolution of practices and techniques of ES exploitation, shape up the access to ES and must be considered in lake monitoring to management applications.