Morphologie urbaine et biodiversité des sols à l'échelle des quartiers

Urban morphology and soil biodiversity at neighborhood level

• Auteur / Autrice : Mila Raynaud
• Direction : Jean-Noël Consales
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences du sol
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ECOSYS Écologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes
• Partenaire(s) de recherche : Référent : AgroParisTech

Mots clés

Mots clés libres

Biodiversité

Quartiers

Morphologie urbaine

Sol

Jardin de ville

Collemboles

Biodiversity

Neighborhoods

Urban morphology

Soil

City garden

Collembola

Résumé

Les villes ont longtemps été pensées en fonction des besoins humains ou de contraintes techniques. Les externalités négatives créées par l'urbanisation, telle que les îlots de chaleurs, la pollution ou les inondations obligent à repenser la place de la biodiversité en ville (Clergeau, 2019) et tend à faire évoluer l'urbanisme vers un urbanisme écologique en concevant des quartiers accueillant une biodiversité plus riche. Afin d'intégrer la biodiversité au sein des projets d'urbanisme écologique (Consalès et al., 2012), une meilleure connaissance de la biodiversité urbaine à différentes échelles doit être acquise. Toutefois, les lacunes en écologie urbaine, science récente, restent nombreuses. Jusqu'en 1995, seulement une centaine de publications en écologie se sont portées sur le milieu urbain. Si aujourd'hui, les articles en écologie urbaine représentent 14% des articles en écologie (Barot et al., 2019), ces études tendent à se concentrer sur la caractérisation séparée de différents habitats rémanents de milieux naturels ou pseudo-naturels (p.ex. forêt urbaine). Toutefois, la ville n'est pas seulement la somme de ces habitats, c'est une sorte de matrice dont la morphologie va dépendre de facteurs historiques, géographiques, socio-économiques ou encore culturels. Cette morphologie urbaine va influencer les organismes présents, notamment dans les formes d'habitats végétalisés. Comprendre l'influence de ces morphologies urbaines sur la biodiversité est la seule façon de dépasser notre vision parcellaire de l'écosystème urbain et de rendre compte des déterminants influençant la biodiversité urbaine et sa dynamique. Pourtant, des lacunes flagrantes en matière de connaissances sont malheureusement encore présentes sur la biodiversité en ville et les liens entre les formes urbaines et la biodiversité (Flégeau et al., 2020). Par ailleurs, les rares études sur le sujet se concentrent sur la biodiversité aérienne, notamment les plantes ou les pollinisateurs, et ne prennent pas en compte la biodiversité des sols (25 à 60% des espèces terrestres), qui jouent pourtant des rôles majeurs dans la fourniture des services écosystémiques en ville (e.g. régulation de l'eau, cycle des nutriments) (Cortet, 2010). Une simple transposition des études sur les plantes vers la biodiversité des sols n'est pas possible car le fonctionnement des communautés est différent, ne serait-ce qu'en termes de continuité écologique. Les toitures végétalisées par exemple n'assurent pas le même rôle de dissémination pour la biodiversité des sols que pour les plantes (Coulibaly et al., 2023). A partir des jardins de villes, seront interrogées les densités urbaines et périurbaines du centre-ville aux périphéries. Le terme de “jardin de ville” sera utilisé au sens large afin de prendre en compte toutes les formes et tailles de celui-ci de la balconnière à l'espace de nature associée aux grand ensembles collectifs en passant par les jardins pavillonnaires. Cette thèse se structurera autour de trois axes : - Typologie des jardins de ville en prenant en compte des variables associées au sol et à l'aménagement urbain - Investigation de terrain (suivi diachronique et synchronique) pour évaluer le rôle de l'organisation des formes bâtis sur la capacité des jardins de ville à accueillir une biodiversité fonctionnelle, notamment en matière de faune des sols. Les trois territoires retenus (Paris-IDF, Marseille et Lyon) font partie des plus grandes métropoles de France et disposent de différentes histoires urbaines/climats. Les sols, la biodiversité du sol (collemboles) et les plantes seront investiguées dans ces jardins. - Analyse paysagère, sous SIG, pour identifier les voies de déplacement la biodiversité des sols vers les jardins de ville et au sein des quartiers, i.e. les continuités écologiques des sols.

Cities have long been designed around human needs or technical constraints. The negative externalities created by urbanization, such as heat islands, pollution or flooding, are forcing us to rethink the place of biodiversity in the city (Clergeau, 2019) and tend to move urban planning towards ecological urbanism by designing neighborhoods that host a richer biodiversity. In order to integrate biodiversity into ecological urban planning projects (Consalès et al., 2012), a better understanding of urban biodiversity at different scales needs to be acquired. However, there are still many gaps in urban ecology, a recent science. Until 1995, only a hundred or so publications in ecology focused on the urban environment. While today, articles in urban ecology account for 14% of ecology articles (Barot et al., 2019), these studies tend to focus on the separate characterization of different habitats slash natural or pseudo-natural environments (e.g. urban forest). However, the city is not just the sum of these habitats, it is a kind of matrix whose morphology will depend on historical, geographical, socio-economic and cultural factors. This urban morphology will influence the organisms present, particularly in vegetated habitats. Understanding the influence of these urban morphologies on biodiversity is the only way to overcome our fragmented vision of the urban ecosystem and account for the determinants influencing urban biodiversity and its dynamics. urban biodiversity and its dynamics. Yet, unfortunately, there are still glaring gaps in our knowledge of urban biodiversity and the links between urban forms and biodiversity (Flégeau et al., 2020). Furthermore, the few studies on the subject focus on above-ground biodiversity, notably plants or pollinators, and do not take into account soil biodiversity (25 to 60% of terrestrial species), which plays a major role in the provision of ecosystem services in cities (e.g. water regulation, nutrient cycling) (Cortet, 2010). A simple transposition of studies on plants to soil biodiversity is not possible, as communities function differently, if only in terms of ecological continuity. Green roofs, for example, do not play the same dissemination role for soil biodiversity as they do for plants (Coulibaly et al., 2023). Based on city gardens, we will examine urban and peri-urban densities, from the city center to the outskirts. The term “city garden” will be used in a broad sense to take into account all shapes and sizes, from the balcony to the nature space associated with large housing estates, via pavilion gardens. This thesis will be structured around three axes: - Typology of city gardens, taking into account variables associated with soil and urban planning. - Field investigation (diachronic and synchronic monitoring) to assess the role of the organization of built forms on the capacity of city gardens to host functional biodiversity, particularly in terms of soil fauna. The three selected areas (Paris-IDF, Marseille and Lyon) are among France's largest metropolises, with different urban histories and climates. Soils, soil biodiversity (springtails) and plants will be investigated in these gardens. - Landscape analysis, using GIS, to identify the pathways by which soil biodiversity moves into city gardens and within neighborhoods, i.e. soil ecological continuities.