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As a major reservoir of biodiversity, soils are essential for many ecosystem services such as food production, climate regulation, flood mitigation, water quality and air quality. Considered as one of the main factors in erosion of the biodiversity, land take describes the global reduction in the proportion of land allocated to farming and forestry or to natural spaces. This work identifies the decisive economic and social factors in land take and its impact on the environment and agriculture. It carries out a summary of the state of knowledge – as complete as possible – of the determinants and impacts related to land take in France and attempts to identify policy tools through a multidisciplinary approach combining life sciences and economic sciences. It highlights the specific problems associated with this phenomenon.

International audience; Le site de l’âge du Bronze de Vienne-en-Val, positionné en limite sud du lit majeur de la Loire, comprend deux occupations, qui se succéderaient : la première, caractérisée par des enclos circulaires, relève sans doute du domaine funéraire, et la seconde indique la présence d’un habitat. Cette dernière compte un dépôt aménagé comprenant sept vases, qui, isolé dans un environnement de fosses détritiques, constitue une singularité. Il a été analysé en vue d’identifier les résidus organiques des récipients. Ces recherches apportent un nouvel éclairage sur la diversité des substances biologiques en usage, pour l’imperméabilisation des vases, l’alimentation et la fabrication de vin rouge, mais aussi sur leur rôle symbolique.

L’artificialisation des sols est une notion récente, répondant initialement à la préoccupation de quantifier les pertes de surfaces disponibles pour l’usage agricole par changements d’occupation des sols. Elle désigne aujourd’hui la diminution globale de la part des sols affectés aux activités agricoles et forestières ou aux espaces naturels, dépassant ainsi la stricte dimension agricole. L’artificialisation des sols et les sols déjà « artificialisés » sont devenus, notamment en France, un enjeu majeur de débat public et de préoccupations politiques. L’artificialisation du territoire est ainsi considérée comme un des principaux facteurs d’érosion de la biodiversité, ce qui explique que, depuis 2015, le taux d’artificialisation des sols figure parmi les 10 « Indicateurs de richesse » élaborés par le Gouvernement pour le suivi de ses politiques publiques.Dans ce contexte, le Ministère de la transition écologique et solidaire, l’Ademe et le Ministère de l’agriculture et de l’alimentation ont souhaité disposer d’un état des connaissances scientifiques permettant de mieux cerner les déterminants économiques et sociaux de l’artificialisation des sols, ses impacts sur l’environnement et sur l’agriculture, et les leviers d’action susceptibles d’en limiter le développement et les effets négatifs. Ils ont confié à l’Ifsttar et à l’Inra le soin de réaliser cette expertise scientifique collective, dont cet ouvrage présente les principales conclusions.

National audience; A domestic occupation dating to the Late Bronze Age (Bronze final IIIb) excavated in 2015 at Vienne-en-Val to the south of the river Loire revealed a large number of pits with abundant and diverse finds. One of the pits contained a deposit of 7 vessels (one round sided bowl, one straight sided bowl and five goblets), which could interpreted as a funerary or a ritual offering. The pit was excavated during the evaluation in 2010 and the vessels were studied. Physico-chemical analyses were carried out on samples of powder obtained from scraping the inside walls of the vessels in order to identify markers for any organic materials trapped in the porous matrix of the pottery. Each sample was analysed by gas phased chromatography and mass spectrometry. The results showed that the vessels had been made waterproof by using pine resin and that they had contained honey based products, animal fat and black grapes (some fermented).; Une occupation domestique du Bronze final IIb, fouillée en 2015 à Vienne-en-Val, en limite sud du lit majeur de la Loire, a été étudiée à travers de nombreuses fosses dépotoirs et de leur mobilier, abondant et diversifié. Située à proximité de ces fosses de rejet, une fosse se distingue par un dépôt de sept vases entiers (une coupe, une jatte et cinq gobelets). Des offrandes, à vocation funéraire ou autre, sont fortement envisagées. La fosse a été fouillée lors du diagnostic en 2010 et les vases ont été repris à l’issue de l’opération de fouille, pour subir des analyses physico-chimiques, effectuées sur des échantillons de poudre de céramique obtenus en grattant la paroi interne des vases : il s’agit de retrouver les marqueurs de matériaux organiques des contenus, piégés dans les parois poreuses des contenants. Chaque échantillon a été analysé suivant un double protocole d’extraction et d’analyse des extraits organiques par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS). Les résultats ont notamment mis en exergue l’imperméabilisation de gobelets par de la poix de conifère, ainsi que la consommation des produits de la ruche, de corps gras animal et de raisin noir, parfois fermenté.

National audience; Depuis plusieurs décennies, les territoires méditerranéens font face à une extension sans précédent des villes et des espaces aménagés pour les activités économiques, logistiques et commerciales. Ce phénomène, qui caractérise aussi d’autres régions du monde, est particulièrement fort autour de la Méditerranée, du fait de l’ancienneté du fait urbain, de l’importance de l’économie touristique et résidentielle (principalement sur la rive nord mais aussi sur certains littoraux des rives est et sud) et de la dynamique démographique positive (rives sud et est principalement). Etalement urbain et urbanisation sont ainsi particulièrement caractéristiques des régions méditerranéennes et ont pour conséquence une réduction des surfaces agricoles et naturelles, de même qu’une imperméabilisation accrue des espaces urbains, ce qui correspond à la disparition de sols, au sens écologique du terme. Les retombées sont multiples : elles concernent la biodiversité, les risques naturels (ruissellement et inondations, notamment), la climatologie à l’échelle locale, les paysages, etc. Aussi, le suivi de l’extension des surfaces urbanisées et de l’imperméabilisation des sols constituent aujourd’hui une opération indispensable pour l’aménagement urbain, la planification territoriale et la gestion de l’environnement, et ce à différentes échelles. Le propos de cette intervention est de replacer la problématique de l’urbanisation et de l’imperméabilisation des sols qui en résulte dans le contexte général de la dynamique des territoires en Méditerranée. Il s’agit également de montrer comment sont produites les données sur l’urbanisation des territoires à différentes échelles spatiales et temporelles, de même que des données sur les états de surface, permettant les unes et les autres d’appréhender l’imperméabilisation des sols. La liaison entre dynamique générale de l’urbanisation et réponse en termes de planification spatiale est naturellement abordé. Le propos se place dans une perspective méditerranéenne, mais les illustrations sont principalement prises sur le littoral et les arrière-pays méditerranéens fraçais.

The aim of this paper is to review the concept of soil sealing and highlight the different methodological approaches used in the EU and especially in Spain. The soil sealing concept has developed from merely physical standpoint (compacted and impermeable soil) to be considered a serious anthropogenic environmental problem, and with mitigation options, as they destroy the vital functions of soil and adversely modifies the ecosystem. This paper proposes unifying methodological criteria, highlighting at least the area affected by territorial unit (municipality, autonomous community, region or country) and most convenient scale in each case. Considering the impact of soil sealing on the environment are proposed typologies for differentiating large cities, from the more invasive to the best adapted to the environment. El objetivo del trabajo es revisar el concepto de sellado de suelo y destacar los diferentes enfoques metodológicos utilizados en la U.E. y especialmente en España. El concepto de sellado de suelo ha evolucionado desde el punto de vista meramente físico (suelo compactado e impermeable) hasta considerarse un grave problema medioambiental, de origen antrópico, y como tal, con posibilidades de mitigación, pues se destruyen las funciones vitales del suelo y se modifica negativamente el ecosistema. Este trabajo propone unificar criterios metodológicos, destacando al menos la superficie afectada por unidad territorial (municipio, comunidad autónoma, región o país) y señalar la escala de trabajo más conveniente en cada caso. Atendiendo al impacto del sellado de suelos en el medioambiente se proponen diferenciar tipologías para grandes ciudades, desde las más invasivas a las de mejor adaptación con el entorno. L'objectif de cet article est d'examiner le concept de l'imperméabilisation des sols et mettre en évidence les différentes approches méthodologiques utilisées dans l'UE et surtout en Espagne. Le concept de l'imperméabilisation des sols a évolué de la simple point de vue physique (sol compacté et imperméable) pour être considéré comme un grave problème environnemental, d'origine anthropique, et comme, options d'atténuation, car ils détruisent les fonctions vitales du sol et modifie négativement l'écosystème. Ce document propose des critères méthodologiques unifier, mettant en évidence au moins la zone affectée par unité territoriale (commune, communauté autonome, région ou pays) et le point sur le niveau de travail plus pratique dans chaque cas. Compte tenu de l'impact de l'imperméabilisation des sols sur l'environnement sont proposées typologies permettant de différencier les grandes villes, à partir de la plus invasive pour le meilleur ajustement à l'environnement.

El objetivo del trabajo es revisar el concepto de sellado de suelo y destacar los diferentes enfoques metodológicos utilizados en la U.E. y especialmente en España. El concepto de sellado de suelo ha evolucionado desde el punto de vista meramente físico (suelo compactado e impermeable) hasta considerarse un grave problema medioambiental, de origen antrópico, y como tal, con posibilidades de mitigación, pues se destruyen las funciones vitales del suelo y se modifica negativamente el ecosistema. Este trabajo propone unificar criterios metodológicos, destacando al menos la superficie afectada por unidad territorial (municipio, comunidad autónoma, región o país) y señalar la escala de trabajo más conveniente en cada caso. Atendiendo al impacto del sellado de suelos en el medioambiente se proponen diferenciar tipologías para grandes ciudades, desde las más invasivas a las de mejor adaptación con el entorno. The aim of this paper is to review the concept of soil sealing and highlight the different methodological approaches used in the EU and especially in Spain. The soil sealing concept has developed from merely physical standpoint (compacted and impermeable soil) to be considered a serious anthropogenic environmental problem, and with mitigation options, as they destroy the vital functions of soil and adversely modifies the ecosystem. This paper proposes unifying methodological criteria, highlighting at least the area affected by territorial unit (municipality, autonomous community, region or country) and most convenient scale in each case. Considering the impact of soil sealing on the environment are proposed typologies for differentiating large cities, from the more invasive to the best adapted to the environment. L'objectif de cet article est d'examiner le concept de l'imperméabilisation des sols et mettre en évidence les différentes approches méthodologiques utilisées dans l'UE et surtout en Espagne. Le concept de l'imperméabilisation des sols a évolué de la simple point de vue physique (sol compacté et imperméable) pour être considéré comme un grave problème environnemental, d'origine anthropique, et comme, options d'atténuation, car ils détruisent les fonctions vitales du sol et modifie négativement l'écosystème. Ce document propose des critères méthodologiques unifier, mettant en évidence au moins la zone affectée par unité territoriale (commune, communauté autonome, région ou pays) et le point sur le niveau de travail plus pratique dans chaque cas. Compte tenu de l'impact de l'imperméabilisation des sols sur l'environnement sont proposées typologies permettant de différencier les grandes villes, à partir de la plus invasive pour le meilleur ajustement à l'environnement.

The aim of this study is to analyze the evolution of soil sealing in an area with high human pressure affected by the “border effect” of proximity to a big city. It is also important to analyze the type and quality of the soil that is affected by this process. We have used Landsat (TM and ETM+) and Spot satellite images, selecting those treatments that allow better discrimination of degraded soils. Soil sealing between 1989 and 2002 mainly affected the Henares River valley and the lower terraces, waterproofing soils of high and medium agricultural quality, corresponding here to fluvisoles and cambisols. Between 2002 and 2011, the sealing of soils moved to higher terraces and the surface of the plain, especially affecting cambisols and, to a lesser extent, calcic and rendsic luvisols and leptosols. Thus, in the Henares Corredor region soil sealing between 1989 and 2011 increased by 6%, at the expense of irrigated and rainfed crops. The affected soils are luvisols, cambisols, fluvisols and leptosols. El objetivo del estudio es conocer la evolución del sellado del suelo en un área con alta presión antrópica afectada por el “efecto frontera” debido a su proximidad a una gran ciudad. Es importante analizar el tipo y calidad del suelo que está siendo afectado por este proceso. Para ello se utilizan imágenes de los sensores TM y ETM+ de los satélites Landsat e imágenes del satélite Spot seleccionando aquellos tratamientos que permiten una mejor discriminación de los suelos degradados. El sellado del suelo entre 1989 y 2002 afecta fundamentalmente a la vega del río Henares y las terrazas más bajas, impermeabilizando suelos de alta y media calidad agrológica, que corresponden aquí a fluvisoles y cambisoles. Entre los años 2002 y 2011 el sellado se desplaza a las terrazas más altas y a la superficie del páramo, actuando sobre todo en cambisoles y, en menor proporción, en luvisoles cálcicos y réndsicos y leptosoles. Por tanto, en el corredor del Henares y su entorno el sellado entre 1989 y 2011 se ha incrementado en torno al 6% en detrimento de cultivos de regadío y secano. [fr] Le but de cette étude est de déterminer l’évolution de l’imperméabilisation des sols dans une région avec une pression anthropique élevée et touchée par « l’effet frontière » en raison de la proximité d’une grande ville. Il est important d’analyser le type et la qualité du sol affecté par ce processus. Pour cela, les images des senseurs TM et ETM+ des satellites Landsat sont employées, ainsi que les images du satellite Spot, en sélectionnant les traitements qui permettent une meilleure discrimination des sols dégradés. L’imperméabilisation des sols entre 1989 et 2002 affecte principalement la vallée de l’Henares et les terrasses inférieures. Les sols agricoles de haute et de moyenne qualité sont les plus concernés, correspondant dans ce cas à des fluvisols et des cambisols. Entre 2002 et 2011, l’imperméabilisation se déplace aux terrasses supérieures et à la surface du plateau, agissant surtout sur les cambisols et, dans une moindre mesure, sur les luvisols calciques et rendsiques et les leptosols. Ainsi, dans le Corredor del Henares, l’imperméabilisation des sols a augmenté de 6% entre 1989 et 2011, au détriment des cultures irriguées et pluviales. Les sols concernés sont des luvisols, des cambisols, des fluvisols et des leptosols.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU; International audience; L’urbanisation croissante, en particulier dans les zones périphériques aux grandes villes (zones périurbaines) a des conséquences sur le cycle hydrologique en modifiant l’infiltrabilité des sols, la recharge des nappes, ainsi que les chemins naturels de l’eau via les différents réseaux (routiers, eau potable, assainissement). Une modélisation à l'aide du modèle hydrologique distribué J2000 est mise en ½uvre sur le bassin versant de l’Yzeron, en périphérie de Lyon, représentatif des bassins périurbains français. Nous montrons en particulier que l’urbanisation modifie les composantes des écoulements en accroissant le ruissellement de surface au détriment des écoulements de base ou de sub-surface (comparaison de simulations s’appuyant sur des cartes d’occupation du sol de 1990, 1999, 2008). La prise en compte des réseaux d’assainissement et des déversoirs d’orage dans la modélisation permettra d’améliorer la simulation des bilans hydrologiques dans le bassin. / Urban growth, in particular close to big cities impacts the hydrological cycle by modifying soil infiltration capacity, groundwater recharge, but also by modifying natural water pathways due to the various networks associated with urbanization (roads, drinkable and sewer networks). The distributed hydrological model J2000 is set up in the Yzeron catchment, close to Lyon city. We show that urban growth modifies the flow components by increasing surface runoff and decreasing base and sub-surface flows (comparison of simulations based on past land use mapping of 1990, 1999, 2008). The inclusion of sewer networks and sewer overflow devices in the model will improve the water balance simulations of the catchment.

Quelles innovations pour la gestion durable des eaux pluviales en milieu urbain ?, NANTES, FRANCE, 03-/12/2013 - 05/12/2013; De nos jours, de plus en plus de données, de différentes sources et à différentes résolutions, sont disponibles pour décrire l'occupation du sol. Ces sources peuvent être des bases de données communément utilisées par la communauté scientifique, les services opérationnels, les décideurs (Corine Land Cover, ECOCLIMAP, BDOrtho de'IGN, Banque de données urbaines, ...) ; des images satellite ou encore des images avion. Les images peuvent être aussi de différentes natures : visibles, multispectrales, hyperspectrales, etc.L'occupation du sol a de nombreux impacts sur le cycle de l'eau : le caractère perméable ou non de la surface, le type de végétation influenceront la capacité évaporative de la surface ou encore la production de ruissellement de surface. C'est pourquoi en hydrologie, l'information sur l'occupation du sol est primordiale.Durant ce projet, deux études se sont intéressées aux différentes données disponibles pour mieux caractériser l'occupation du sol. Une première a cherché à utiliser les images satellite pour déterminer le taux d'imperméabilisation à la parcelle, dans le cadre de la taxe pour la gestion des eaux pluviales urbaines assise sur la surface imperméabilisée des parcelles. La seconde, à partir de différentes sources de données, à étudié l'impact de la donnée géographique d'occupation du sol sur la modélisation hydrologique avec le modèle ISBA-TOPMODEL. Les deux études ont été menées chacune sur un site nantais : le bassin urbain du Pin Sec pour la première et le bassin périurbain de la Chézine pour la deuxième.La première étude visant à déterminer la surface imperméabilisée par parcelle, après une étude bibliographique, a comparé une méthode basée sur l'utilisation d'image satellite à la méthode dite classique basée sur les banques de données urbaines. L'image satellite est une image QuickBird datant de juin 2009, d'une résolution spatiale de 0.6 m. La banque de données urbaines (couches bâti, cadastre) est celle de Nantes Métropole datant de 2004. Ces premiers résultats montrent l'intérêt des images satellite pour déterminer la surface imperméabilisée à la parcelle. Outre le fait que l'image satellite est plus récente, la BDU ne considère que le bâti comme surface imperméable et néglige ainsi les surfaces imperméabilisées non bâties telles que les parkings, les allées et terrains de sport synthétiques. L'information d'imperméabilisation au sol déterminée à partir d'images satellite semble donc plus juste. Cependant, compte-tenu de la précision relative de cette information et du caractère juridiquement sensible de son application, cette approche nécessiterait d'être complétée par des approches plus précises comme des visites terrains, par exemple.La seconde étude visant à évaluer l'impact de données d'occupation du sol sur la modélisation hydrologique s'est intéressée à quatre bases de données disponibles pour les scientifiques et opérationnels. La base de données numérique ECOCLIMAP de 2003, à l'échelle mondiale, a une résolution de 1km² et est constituée de 215 types d'occupation du sol, basés sur la combinaison de huit classes. Corinne Land Cover, à l'échelle européenne et datant de 2006 est composée de huit classes et a une résolution de 25ha. Urban Atlas disponible pour les 305 villes les plus peuplées d'Europe et datant de 2010, est composée de 16 classes et a une résolution de 2500m² en zone urbaine et 1 ha en zone rurale. Enfin, la banque de données urbaines de Nantes Métropole, de 2004, composée de 25 classes a une résolution de 500m² en zone urbaine et de 2000m² en zone rurale. Après un travail de pré-traitement assez important, une analyse de l'occupation de sol du bassin périurbain de la Chézine a été menée. Compte-tenu des résolutions des bases de données étudiées, il a ainsi été montré de grandes différences sur la répartition entre part urbaine et naturelle ainsi que la répartition des classes de végétation, à différentes échelles : celle du bassin ainsi que celle d'une zone rurale et d'une zone urbaine. Ces différentes cartes d'occupation du sol ont ensuite été utilisées pour simuler le fonctionnement hydrologique de la Chézine de 2004 à 2007. Une méthodologie a d'abord due être définie pour adapter les informations de chaque base de données aux besoins en données d'entrée du modèle ISBA-TOPMODEL. Ce dernier a été développé sur la base des types d'occupation du sol de la BDD ECOCLIMAP. Les premiers résultats montrent l'impact des différents types de végétation sur les processus d'évaporation et de drainage profond du sol. Ces derniers ayant un impact sur le contenu en eau du sol. En revanche, l'impact sur le débit total est variable selon l'année, mais il reste assez faible. Sur la Chézine, des images Quickbird et hyperspectrales à haute résolution ont été analysées et sont désormais disponibles. Il serait intéressant de continuer cette étude en utilisant ces images pour renseigner ISBA-TOPMODEL et ainsi poursuivre l'étude de l'impact de la résolution des données sur cette modélisation hydrologique. Cependant, une première tentative avec les données hyperspectrales met en évidence que les modèles hydrologiques actuels qui n'ont pas été développés à l'origine pour ce type de données, car depuis peu disponibles, nécessitent probablement d'être modifiés pour pouvoir bénéficier au mieux des informations très précises fournies par ces images.

Surface modification of mineral substances with adsorbed organic layers can be used to prevent the weathering of facades. To enhance interactions between the silicone formulations and surfaces, anchorage functions can be inserted in the polydimethylsiloxane (PDMS) network. This study deals with the abstraction of functionalized PDMS fragments (trisiloxane compounds), from cyc1ohexane, onto minerals typical of most surface materials used for building facades: a silica, a carbonate, a pyrophyllite and cement hydrates. The anchorage functions studied are derived from piperidine (secondary and ternary amine) or succinic acid (anhydride and diacid). The adsorption of piperidinic compounds is strongly dependent on hydrogen bonds formed between the superficial hydroxyl groups and the amine groups. In the case of succinic compounds, adsorption takes place mainly through carboxylate functions. Focussing on the various spectroscopic signatures of stretching vibrations of the carbonyl bonds of the carboxylic functions (anhydride, diacid, dissociated diacid), phenomena in both the liquid phase and on the solid surfaces can be approached precisely. The last part of this thesis examines the evolution of the superficial properties of calcium carbonate powders coated with increasing amounts of anhydride molecules. Using high resolution nitrogen and argon adsorption, it is possible to visualize the progressive coverage of the surface by water repellent molecules. Water adsorption isotherms reveal that the hydrophobicity of solids does not prevent the adsorption of water molecules but that the structure of adsorbed water layers is strongly perturbated when compared to liquid water or to water adsorbed on the untreated mineral surface., L'hydrofugation des surfaces minérales est utilisée pour prévenir la dégradation des façades de bâtiments. Pour augmenter les interactions entre les formulations de silicones et les substrats, l'insertion de fonctions d'ancrage dans les réseaux de polyméthylsiloxanes (PDMS) est envisagée. Ainsi, cette étude concerne la rétention en phase cyc10hexane de fragments de PDMS fonctionnalisés (les trisiloxanes) à la surface de matériaux représentatifs des façades de bâtiments : une silice, un carbonate, une pyrophyllite et des hydrates cimentaires. Les fonctions d'ancrage étudiées sont des dérivés soit de la pipéridine (amine II et amine III), soit de l'acide succinique (anhydride et diacide). L'adsorption des composés pipéridiniques est fortement conditionnée par la formation de liaisons hydrogène entre les hydroxyles de surface et les groupements azotés. Dans le cas des groupements succiniques, l'adsorption a principalement lieu par l'intermédiaire de fonctions carboxylates. Les différentes signatures spectroscopiques des vibrations d'élongation des liaisons carbonyles des fonctions carboxyliques (anhydride, diacide ou diacide dissocié) sont utilisées pour préciser les phénomènes se produisant en phase liquide, et à la surface des solides. La dernière partie concerne l'examen de l'évolution des propriétés superficielles du carbonate recouvert de quantités croissantes d'anhydride. L'adsorption d'azote et d'argon haute résolution permet la visualisation de l'occupation de la surface par les molécules hydrofugeantes. En outre, il apparaît que l'hydrophobie des solides n'implique pas l'absence d'adsorption de l'eau en phase vapeur. Cependant, la structure de l'eau adsorbée sur de tels solides est fortement perturbée par rapport à celle de l'eau liquide, ou à celle de l'eau adsorbée sur le solide nu..