Coconstruction et évaluation de scénarios de gestion dynamique de la biodiversité cultivée dans des réseaux paysans et jardiniers à l'aide de la modélisation participative ; application à deux études de cas sur la tomate et sur le blé tendre en France

Co-construction and evaluation of dynamic management scenarios of cultivated biodiversity in farmer and gardener networks using participatory modeling; application to two case studies on tomato and bread wheat in France

• Auteur / Autrice : Baptiste Rouger
• Direction : Isabelle Goldringer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie, évolution et biologie environnementale
• Date : Soutenance le 08/06/2022
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Frontières de l'innovation en recherche et éducation (Paris ; 2006-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique quantitative et évolution-Le Moulon (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2002-....)
• Jury : Président / Présidente : Elisabeth Fournier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Elisabeth Fournier, Thierry Robert, François Bousquet, Elisa Thébault, Nathalie Frascaria Lacoste
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Robert, François Bousquet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie agricole

Semences

Systèmes d'échanges locaux

Exploitations agricoles -- Gestion

Variabilité génétique

Mots clés libres

Diversité génétique

Gestion à la ferme

Réseaux d'échange de semences

Recherche participative

Approche transdisciplinaire

Métapopulation cultivée

Agroécologie

Genetic diversity

On-farm management

Seed exchange networks

Participatory research

Transdisciplinary approach

Crop metapopulation

Agroecology

Résumé

Dans un contexte de tensions mondiales climatiques, sanitaires, démographiques, politiques, sociales et économiques, il est important de développer des systèmes alimentaires résilients pour être en mesure de continuer à nourrir la population mondiale malgré les bouleversements en cours. L'agriculture est l'un des principaux émetteurs de gaz à effet de serre et est très dépendante des énergies fossiles, en particulier dans les pays industrialisés. La transition agroécologique repose, entre autres, sur des pratiques qui visent à réduire voire se passer des intrants de synthèse, en mobilisant les régulations biologiques et en cherchant à boucler le plus possible les cycles au sein des agroécosystèmes. Les agriculteurs, en adoptant ces pratiques, peuvent permettre de répondre aux enjeux environnementaux, sociaux et de résilience alimentaire. La biodiversité, au cœur de cette transition, contribue à la fois aux régulations écologiques et à l'adaptation continue des agroécosystèmes. Au sein des agroécosystèmes, la diversité génétique cultivée est un levier important pour favoriser l'adaptation des cultures aux conditions locales et aux changements globaux. Dans les systèmes agricoles vivriers, il existe une diversité de stratégies d'accès aux semences, de pratiques culturales et de conservation des semences par les agriculteurs, qu'on résume par les pratiques de gestion de la diversité cultivée. Cette diversité de pratiques de gestion s'accompagne d'une diversité de règles et d'organisations pour les échanges de semences, généralement associée au maintien d'une grande diversité génétique pour les espèces cultivées. Il est toutefois assez difficile d'étudier les impacts de cette gestion collective sur la capacité de ces systèmes complexes à maintenir de la diversité génétique au cours du temps. La mise en place d'expérimentation et/ou d'enquêtes pour suivre l'évolution de la diversité génétique demanderait beaucoup de moyens en temps, main-d'œuvre, et financiers qui peuvent être difficiles à mobiliser. Pour dépasser ces limites, ce travail de thèse vise tout d'abord à proposer un cadre théorique permettant de documenter et comprendre le fonctionnement des systèmes de gestion collective de la biodiversité cultivée. Il vise également à formaliser une démarche de recherche participative impliquant les acteurs de la gestion de la diversité cultivée dans le processus de recherche, pour contribuer à leur propre compréhension de l'impact de leurs pratiques et modes d'organisation sur la diversité. Pour cela, un logiciel modélisant la génétique des métapopulations cultivées est utilisé et une démarche de modélisation participative est proposée. La seconde partie de ce travail consiste à mettre en œuvre cette démarche de modélisation participative avec deux groupes français gérant respectivement des variétés populations de tomate et de blé. J'ai documenté le fonctionnement de chaque collectif, notamment en analysant les bases de données qu'ils entretiennent, ou en coconstruisant des schémas organisationnels. Ces informations discutées lors de ces temps forts collectifs ont permis de co-concevoir et d'évaluer, à l'aide du logiciel de simulation, différentes modalités de fonctionnement des collectifs et de mieux comprendre les conséquences de celles-ci sur la diversité génétique qu'ils gèrent. Ce travail a permis aux deux collectifs de prendre du recul sur leur mode d'organisation et leurs pratiques, voire d'envisager leur évolution dans le futur. L'application de la démarche de modélisation participative à deux collectifs a permis de mettre en évidence que cette démarche permet de documenter et mieux comprendre, en mobilisant chercheurs, paysans et jardiniers, l'impact des pratiques de gestion et d'organisation collective sur la diversité génétique des variétés qu'ils cultivent et d'en proposer une analyse et une représentation coconstruite.

In a context of global climatic, health, demographic, political, social and economic tensions, it is important to develop resilient food systems to be able to continue to feed the world's population in spite of the ongoing upheaval. Agriculture is one of the main emitters of greenhouse gases and is highly dependent on fossil fuels, particularly in industrialised countries. The agro-ecological transition is based, among other things, on practices that aim to reduce or even do without synthetic inputs, by mobilising biological regulations and seeking to close the cycles within agro-ecosystems as much as possible. By adopting these practices, farmers can help meet environmental, social and food resilience challenges. Biodiversity, at the heart of this transition, contributes both to ecological regulation and to the continuous adaptation of agroecosystems. Within agroecosystems, crop genetic diversity is an important lever for crop adaptation to local conditions and global changes. In subsistence farming systems, there is a diversity of strategies for accessing seeds, cultivation practices and seed saving by farmers, which are summarised as crop diversity management practices. This diversity of management practices is accompanied by a diversity of rules and organisations for seed exchange, generally associated with the maintenance of high genetic diversity for crop species. However, it is rather difficult to study the impacts of this collective management on the capacity of these complex systems to maintain genetic diversity over time. Setting up experiments and/or surveys to monitor the evolution of genetic diversity would require a lot of time, manpower and financial resources that may be difficult to mobilise. To overcome these limitations, this thesis aims first of all to propose a theoretical framework for documenting and understanding the functioning of collective management systems for cultivated biodiversity. It also aims to formalise a participatory research approach involving stakeholders of the management of cultivated diversity in the research process, in order to contribute to their own understanding of the impact of their practices and organisation modes on diversity. To this end, a software modelling the genetics of crop metapopulations is used and a participatory modelling approach is proposed. The second part of this work consists of implementing this participatory modelling approach with two French groups managing tomato and wheat population varieties respectively. I documented the functioning of each collective, notably by analysing the databases they maintain, or by co-constructing organisational schemes. This information, discussed during these collective meetings, made it possible to co-design and evaluate, with the help of the simulation software, different ways in which the collectives operate and to better understand the consequences of these on the genetic diversity they manage. This work enabled the two groups to take a step back from their organisation and practices, and even to consider their future development. The application of the participatory modelling approach to the two collectives made it possible to demonstrate that this approach makes it possible to document and better understand, by mobilising researchers, farmers and gardeners, the impact of management and collective organisation practices on the genetic diversity of the varieties they cultivate and to propose an analysis and a co-constructed representation.