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Le programme Agrobiosphère de l'ANR (2011-2013) visait à étudier les transitions vers des systèmes productifs durables dans un contexte de changement global. Il faisait suite aux programmes ADD (2005-2006) et Systerra (2008-2010) ainsi qu'à l'atelier de réflexion prospective Adage, sur les impacts du changement climatique et les nouvelles stratégies d'adaptation. Il affichait comme prioritaires les questions relatives aux trajectoires d'évolution à long terme des systèmes, à la conception des innovations agroécologiques aux niveaux des territoires et des filières, en interrogeant également les notions de transition, de viabilité et de résilience dans des situations de changement. Nous présentons ici les faits marquants du colloque bilan de ce programme, organisé en novembre 2016, au cours duquel les résultats obtenus par les projets ont été discutés autour de cinq thèmes émergents : adaptation aux changements globaux ; cycles biogéochimiques ; biodiversité fonctionnelle ; modélisation territoriale et accompagnement des acteurs ; relations milieux-systèmes économiques. Ce bilan du programme Agrobiosphère montre que celui-ci a facilité la construction de nouvelles formes de collaborations interdisciplinaires et interinstitutionnelles et a entraîné une participation accrue, par rapport aux programmes précédents, des équipes en écologie et en sciences sociales aux projets, ouvrant ainsi l'espace des recherches agronomiques aux différentes dimensions du développement durable. Il a été fondamental pour approfondir le concept d'agroécologie. L'expérience du programme Agrobiosphère montre l'importance de la programmation thématique pour soutenir une recherche orientée et finalisée.