PIREN-Seine : un programme de recherche interdisciplinaire à l'échelle d'un bassin

Présentation

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Contexte d’émergence du projet : 

Le CNRS a mis en place dans les années 1980 des « Programmes Interdisciplinaires de Recherche sur l’Environnement » (PIREN) sur les grands fleuves français (Rhône, Rhin, Garonne…). En parallèle le Délégué du Bassin de la Seine de l’époque, M. Brachet, souhaitait voir les chercheurs s’intéresser à la gestion du fleuve et à la conception des aménagements, devant la complexité des phénomènes à l’œuvre sur le vaste bassin de la Seine (75 000 km2) et la grande multiplicité des organismes en charge de la gestion, avec une insuffisance de vue d’ensemble et de prospective.

Il est revenu à Ghislain de Marsily, premier directeur du programme,  de mettre en place le dialogue nécessaire entre tous les partenaires institutionnels du bassin et les organismes de recherche.

 

Stratégie et objectifs

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Depuis 1989, le PIREN Seine fédère 22 équipes de recherche, soutenues par 10 Universités et Ecoles d’Ingénieur, 6 Instituts de Recherche Nationaux, avec plus de 100 chercheurs et doctorants et les gestionnaires de l’eau du bassin de la Seine. S’appuyant sur une démarche scientifique pluridisciplinaire, le programme a permis de développer des outils et des méthodes permettant de comprendre le fonctionnement du bassin, relier les flux d’eau et de matières aux pratiques des populations vivant sur les territoires du bassin, et ainsi permettre  une meilleure gestion qualitative et quantitative de la ressource en eau. Le cœur de la recherche au PIREN-Seine est de considérer que l’être humain et l’environnement ne forment qu’un seul et même système, qui doit donc être étudié comme tel.

Le PIREN-Seine dispose d’une organisation et d’une gouvernance souples, afin de s’adapter aux enjeux du moment et garantir un système de prise de décision collective. Planifié sur des phases de 4 ans, le programme est encadré par un directeur choisi par ses pairs et les organismes partenaires gestionnaires du bassin. Celui-ci a la charge d’assurer le suivi des actions de recherche pendant toute la durée de la phase, et de faire le lien avec les partenaires.

Depuis 1989, de nombreuses thématiques ont été et sont encore traitées au PIREN-Seine. Certaines d’entre elles sont particulièrement ancrées dans le programme, et sont représentatives de son caractère interdisciplinaire.

1. L’évolution de la qualité de l’eau dans le bassin de la Seine : c’est une thématique mêlant, sans s’y réduire, des études physico-chimiques, biologiques, historiques. Présente dès les débuts du programme, cette thématique est investie depuis 30 ans par le PIREN-Seine, qui peut ainsi livrer une analyse approfondie sur le temps long.
2. L’agriculture et ses effets sur l’eau et les milieux aquatiques : démarrée en 1998 lors du lancement de la phase III du PIREN-Seine, l’étude des pratiques agricoles et de leur impact englobe de très nombreux domaines scientifiques. La thématique s’est enrichie au fil des années pour proposer une analyse fine des mécanismes agroalimentaires, et construire des scénarios réalistes pour demain.
3. Les contaminants, leur trajectoire et leur devenir dans le milieu naturel : étudiés ponctuellement depuis le début du programme, c’est en 2002 que les contaminants deviennent une thématique principale du PIREN-Seine. Analysés à la fois à travers leurs sources socio-économiques, leurs effets sur le vivant et la perception sociale de la pollution qu’ils entraînent, les contaminants réunissent de nombreux chercheurs aux expertises diverses pour appréhender le sujet de manière globale.

 

Caractère innovant du projet

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Méthodologique

Ce qui caractérise le PIREN-Seine est sa capacité à fédérer et faire dialoguer :

• différentes disciplines (hydrologie, hydrochimie, microbiologie, … mais aussi plus récemment sociologie, histoire ou sciences-politiques…)
• différents publics : scientifiques travaillent avec les administrations en charge de la gestion du bassin et les industriels pour définir les thèmes de recherche, expérimenter, modéliser, reconstituer… Le fonctionnement horizontal, en concertation étroite avec les gestionnaires du bassin, est une des pierres angulaires de la réussite du PIREN-Seine sur le long terme

Les résultats sont mis à disposition de tous. Depuis 2016, le PIREN-Seine dispose d’une cellule «Transfert de connaissances», qui assure la transmission des savoirs générés par les chercheurs, à la fois vers les partenaires, les professionnels de l’environnement et le grand public.

Le projet est également innovant par sa durée (30 ans en 2019 !) et sa gouvernance.

 

Résultats et perspectives

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Dès les premières années du programme, les objectifs initiaux se sont considérablement élargis. Une compréhension du fonctionnement du continuum fluvial dans sa globalité s’avérait nécessaire pour agir sur des problématiques localisées. Une démarche originale pour la modélisation du réseau hydrographique dans son ensemble a ainsi été développée, modélisation devenue aujourd’hui une marque incontournable des travaux de recherche du PIREN-Seine.

Les champs de recherche se sont alors multipliés :

• pendant les années 90, les flux de matières (matières en suspension, nutriments, matière organique, oxygène, micropolluants), leurs sources, leurs lieux de stockage, leur impact, et les moyens de lutte contre les pollutions ou les extrêmes hydrographiques.
• Au début des années 2000, l’inclusion du système fluvial dans le bassin dans son ensemble, avec par exemple en compte les interactions avec les activités industrielles et agricoles  et la prise en compte du temps long pour nourrir les exercices de prospective pour le futur du bassin.
• En corrélation avec la directive-cadre sur l’eau (DCE), nouvelles études en 2007 sur la recherche de nouveaux contaminants, la place des cours d’eau dans la ville et les changements globaux.
• Depuis les années 2010, le PIREN-Seine travaille également sur les adaptations du bassin aux effets du changement climatique.Les connaissances établies sur le fonctionnement hydraulique, biogéochimique et institutionnel du bassin ont permis de fixer des objectifs au traitement des effluents et de lancer de nouvelles actions pour la restauration écologique du fleuve ou une agriculture plus respectueuse de l’environnement. 

Comment ce projet peut-il être dupliqué sur d’autres fleuves ?

Oui, ce programme peut servir de modèle pour d’autres fleuves. Le principal message est de lancer des programmes de recherche pluridisciplinaires dans la durée, avec des équipes stables et fidélisées, en étroite collaboration avec les gestionnaires et autorités du bassin.

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Crédit photo : Médiathèque PIREN-Seine