Parmi les spécialités de la recherche universitaire poitevine, l’une d’elles s’adresse à la connaissance approfondie des minéraux les plus largement répandus sur Terre comme dans le Cosmos : les argiles. Ce sont des cristaux très petits dont la taille est de l’ordre du micron (0,001 mm). De là vient une de leur propriété essentielle : une grande surface qui les rend très réactives à leur environnement (solutions aqueuses chaudes ou froides, bactéries, champignons, plantes …). L’énorme diversité de leur structure cristalline en fait des sortes de nano-composites naturels capable d’adsorber, fixer, catalyser éléments chimiques ou molécules complexes. Les argiles forment un monde en soi que les chercheurs de l’équipe HydrASA de l’Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (IC2MP) explorent à différentes échelles depuis celle du terrain (sols, formations hydrothermales, bassins pétrolifères,…) jusqu’à l’intimité nanométrique de la distribution des atomes dans leur édifice cristallin en passant par les ouvrages technologiques (barrières de déchets, génie civil,…). Territoire et environnement sont donc deux mots clés de cette thématique.

Le territoire
Le marais poitevin a fait l’objet de nombreux travaux depuis la fondation du laboratoire de « Pédologie des pays Atlantiques » dans les années 1960. Cet héritage est encore fructueux car, après la cartographie des sols qui fut l’objectif principal à ce moment-là, s’est développée ensuite une série d’études visant à comprendre comment et à quelle vitesse les composants argileux du marais se transformaient sous l’effet de la prairie ou des cultures. L’implantation des digues fournissant des repères historiques précis, il était alors aisé de mesurer l’effet du temps. Il devenait alors possible de comprendre le comportement mécanique saisonnier de ces argiles massives dans les différentes situations imposées par l’exploitation agricole. L’ouverture des fractures, le recyclage d’une partie des composants de surface, le passage au niveau gorgé d’eau, tout s’éclairait par la compréhension de l’organisation des particules argileuses les unes avec les autres.

L’environnement
Certaines espèces d’argiles sont très réactives à leur environnement. C’est particulièrement le cas de la plus célèbre au monde dont le nom, bien français, provient du Poitou : la montmorillonite. Ces minuscules cristaux ont la propriété étonnante d’adsorber les ions ou les molécules en solution dans l’eau. Ce sont des pièges que l’on peut régénérer par désorption. Ainsi, certains poisons tels des métaux lourds ou des ions radioactifs (137 Cs  ou césium radioactif par exemple), peuvent être confinés entre les feuillets de ces « smectites ». La capacité d’échange est une propriété vitale mais dont la compréhension est difficile à maîtriser. Grâce aux travaux des chercheurs, des modèles de plus en plus réalistes sont maintenant disponibles.

L’universalité des argiles
Les deux exemples ci-dessus montrent à quel point l’étude des argiles est stratégique pour l’environnement et particulièrement dans le territoire régional. Elle l’est tout autant pour la recherche de substances utiles, la prospection des réservoirs géothermiques ou même la recherche de l’origine de la vie sur Terre ou sur Mars. Ces minéraux existent en effet depuis que le système solaire s’est formé. On les trouve effectivement dans les météorites les plus primitives que nous connaissons. La synthèse expérimentale dans notre laboratoire, de certaines d’entre elles particulièrement riches en fer, montre une étonnante souplesse de leur architecture cristalline. Leur capacité catalytique est un enjeu majeur dans les années qui viennent.

Les argiles sont donc un monde en soi et leurs applications infinies y compris dans la vie courante depuis la fabrication de logements écologiques jusqu’à la médecine. Leur potentiel est immense et touche de nombreux domaines dans lesquels se développeront les métiers du futur : dépollution, remédiation, matériaux innovants, catalyseurs verts, confinement des déchets …

Dans ce cadre, nos activités de recherche s’attachent à synthétiser, à partir de matières premières renouvelables comme la lignocellulose, les huiles végétales, des produits pour l’industrie de la détergence, cosmétique et pharmaceutique… Le choix de la matière première utilisée est effectué en fonction du marché visé et de sa disponibilité pour une production industrielle. L’objectif est une synthèse respectueuse de l’environnement et économiquement viable. A ces fins, le développement de milieux réactionnels (solvants…) et de catalyseurs recyclables sont au cœur de nos recherches. Les catalyseurs utilisés sont majoritairement des solides qui doivent être stables dans le solvant utilisé pour être recyclés. Un intérêt particulier est porté à la synergie entre le catalyseur utilisé et le milieu réactionnel, elle est étudiée afin d’obtenir des produits de haute valeur ajoutée. La question à laquelle nous essayons de répondre est : comment le milieu peut assister la réaction catalytique?  Une étude fondamentale est alors menée afin de synthétiser un produit ayant une application industrielle.

L’objet de recherche principal porte sur l’analyse des nouvelles relations entre espaces urbains et espaces ruraux, dans les pays du Nord comme dans ceux du Sud. Les convergences et les différentiations entre ces deux catégories spatiales sont analysées en abordant les mutations environnementales, les évolutions foncières, les dynamiques spatiales, socio-économiques, environnementales  et territoriales,  ce qui lui confère une originalité dans le champ de la géographie sociale en France. Plus généralement, le laboratoire s’intéresse aux dynamiques temporelles et spatiales des interactions hommes/environnement dans les sociétés en mutation démographique, économique et sociale.

Les thématiques de recherche du laboratoire s’organisent autour de quatre axes :
1°) Les relations rural/urbain
2°) Environnement, Risque et Société
3°) Territoires, agricultures et sociétés
4°) Démarches et méthodes du diagnostic territorial

Environnement, Risque et Société :
Au sein de  l’axe, Environnement, Risque et Société les problématiques de recherche portent sur l’analyse des interactions Nature/Société dans un contexte de profondes mutations des anthroposystèmes au Nord comme aux Sud. Les programmes de recherche qui ont été mis en œuvre (ACI-MSHS, PUCA, ANR REPAVAL, CPER INSECT, Accord programme PHC Toubkal)  ont donné lieu à de nombreuses productions scientifiques  par les enseignants-chercheurs impliqués, ainsi qu’à l’organisation de plusieurs colloques internationaux. L’approche se situe dans une optique de développement durable des territoires et de production de données pour l’aide aux politiques publiques locales. Elle  privilégie comme entrée les notions de risque et de vulnérabilité : composantes qui nous semblent  essentielles dans la détermination des usages et des modes d’appropriation des ressources, tant en termes de dynamiques environnementales que de mutations socio-spatiales des territoires. La caractérisation et les modes d’usage des ressources biophysiques (eau, sols, végétation, biodiversité, paysages) par le biais des données objectives quantifiables, participe pleinement au questionnement sur la résilience et la durabilité des systèmes.

La description et l’observation des dynamiques des écosystèmes anthropisés permettent d’identifier les seuils de rupture d’équilibre compromettant tout développement durable du fait d’une surexploitation des ressources naturelles pouvant se traduire par le franchissement de seuils écologiques  parfois irréversibles. Les problématiques environnementales dans les territoires  sont ainsi replacées à l’intersection des états de la nature et de leur traitement social.

Les modifications des pratiques culturales, en vue d’améliorer les rendements et de limiter les intrants, ont permis de relancer les cultures en associations. Cependant de telles pratiques sont peu diffusées par manque de résultats chiffrés. Aussi, des essais expérimentaux ont été mis en place par des agriculteurs et le laboratoire EBI qui étudie l’impact des pratiques agricoles sur la vie du sol en termes d’auxiliaires de cultures, de résistance aux bio-agresseurs (Equipe EES Ecologie Evolution Symbiose) mais aussi l’impact de ces ressources sur la production de biomasse des plantes. Afin de palier au faible nombre d’études réalisées sur l’intérêt des cultures associées en Poitou-Charentes, une collaboration entre les équipes EES et SEVE du laboratoire Ecologie et biologie des interactions, a été mise en place afin d’essayer de répondre aux questions suivantes :

a) existe t-il une complémentarité des associations céréales/légumineuses pour l’utilisation d’azote ?
b) lorsqu’il n’y a pas ou peu d’engrais, les associations peuvent-elles produire plus de graines que les monocultures ?
c) quelles sont les interactions entre espèces associées au niveau aérien pour l’interception du rayonnement et au niveau racinaire pour le prélèvement d’eau et des minéraux ?
d) les associations permettent-elles d’accroître la compétitivité vis à vis des adventices ?
e) les associations de cultures sont elles moins sensibles aux ravageurs et aux maladies comparées aux monocultures ?

Un financement accordé par l’Agence de l’Eau Loire Bretagne permet l’intervention du Laboratoire EBI sur le territoire Châtelleraudais dans le cadre du projet APACh (Validation des intérêts des associations de cultures et de leur transformation par les agriculteurs du châtelleraudais) porté par le CIVAM du Châtelleraudais dans le cadre d’un CASDAR Agroécologie .

Dans la même optique de gestion et de qualité des productions agricoles et en réponse à des évolutions réglementaires de plus en plus exigeantes, des bioproduits sont recherchés pour leur action anti-phytopathogènes à profil toxique neutre. L’association de l’Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (IC2MP) UMR Université de Poitiers-CNRS et de l’équipe SEVE a permis la mise en place d’un projet visant à tester trois coproduits issus de la vigne pour des traitements préventifs et/ou curatifs contre les maladies fongiques de la vigne. Leurs effets fongistatique et fongicide sur plusieurs champignons pathogènes de la vigne ont été démontrés in vitro. Leurs effets phytosanitaires seront menés in planta sur des cultures en serres (conditions contrôlées) et au vignoble dans le cadre d’un projet proposé à la région Nouvelle Aquitaine avant leur exploitation au vignoble. L’impact écologique de ces molécules sera testé sur des marqueurs de la qualité d’un écosystème avec l’équipe EES.

Dans le cadre de ma thèse de doctorat, intitulée La conservation de la nature transfrontalière et publiée aux éditions Mare & Martin début 2016, j’ai analysé l’opposition entre la nature et les frontières et surtout les voies de son dépassement. Alors que les écosystèmes et les espèces sauvages ne connaissent pas les frontières, le droit (international public) est spatialement structuré autour de cette notion. J’ai alors essayé de démontrer que la création de « circonscriptions écologiques » (spécialement les zonages et réseaux écologiques), associée à la coopération transfrontalière entre États et collectivités territoriales frontaliers, sont susceptibles de remettre en cause l’antagonisme classique entre nature et frontières. Je soutiens ainsi l’idée d’une complémentarité entre le droit de l’environnement et le droit de la coopération transfrontalière.

Dans le prolongement de ma recherche doctorale, je m’intéresse plus largement aux évolutions de la protection juridique des espaces naturels, et notamment son « européanisation ». Par exemple, je travaille depuis plusieurs années sur le réseau écologique européen « Natura 2000 », issu des directives « Habitats » (1992) et « Oiseaux » (1979) de l’Union européenne. La transposition et la mise en œuvre du réseau Natura 2000 posent de nombreux problèmes d’adaptation du droit national dans la plupart des États membres, dont la France. Mes activités de recherche dans ce domaine sont à la fois individuelles – passant notamment par l’analyse des décisions de la Cour de justice de l’Union européenne qui éclairent l’interprétation des directives précitées – et collectives, au sein de groupements réunissant des chercheurs originaires de plusieurs États membres afin d’échanger sur les expériences de leurs pays respectifs dans la mise en œuvre du réseau Natura 2000.

Par ailleurs, avec la récente discussion du projet de loi pour la reconquête de la biodiversité, de la nature et des paysages, j’ai également été conduit à réfléchir sur le statut juridique des espèces sauvages, en particulier l’évolution de la notion d’espèce protégée. Depuis son introduction en droit français par la loi du 10 juillet 1976 relative à la protection de la nature, cette notion a vu son identité se brouiller progressivement sous l’effet d’un accroissement des dérogations à la protection. Parfois (comme dans le cas du loup), il est même difficile de distinguer ce qui sépare une espèce protégée d’un animal classé nuisible. L’enjeu est donc ici de penser une clarification et une plus grande efficacité du statut de protection des espèces sauvages.

Enfin, l’adaptation du droit de la protection de la nature aux changements climatiques est un thème transversal à la plupart de mes activités de recherche. On sait en effet qu’avec la montée des températures, un certain nombre d’espèces sauvages vont être contraintes de se déplacer : comment le droit peut-il les accompagner dans leurs voyages ?