Academic literature on the topic 'Agriculture – Aspect environnemental – Régions tropicales'

La fonction de reproduction est connue pour être sensible aux effets de xénobiotiques. Aux Antilles francaises,l'activité agricole est génératrice d'une forte utilisation de pesticides et les professionnels exposés sont particulièrement à risque. Par ailleurs, l'usage antérieur du chlordécone est à la source d'une pollution des milieux naturels et de contamination ressources alimentaires qui interrogent sur les effets sur la population générale. Nous avons évalué, en Guadeloupe, les conséquences de l'usage des pesticides, sur la fertilité des ouvriers agricoles de la banane et,parallèlement, sur celle des rats mâles issus d'écosystèmes contrastés sur le plan de la pollution aux pesticides. Nous avons mesuré les niveaux d'mprégnation de la population (ouvriers agricoles, femmes enceintes et nouveau-nés) par le chlordécone et divers polluants persistants. Finalement, nous avons déterminé l'incidence des cancers gynécologiques. La fertilité des ouvriers agricoles (qualité séminale, niveaux d'hormones de la reproduction), n'est pas modifiée de manière significative par les pesticides actuellement employés, ni correlée aux concentrations sanguines aux chlordécone. Le chlordécone est le polluant le plus frequemment détecté mais néanmoins à des concentrations très inférieurs à celles ayant entrainé des effets délétères lors de l'exposition accidentelle de Hopewell. Létude réaliseé chez le rat a montré les difficultés et les limites de ce modèle comme espèce sentinelle. L'incidence des cancers gynécologiques, apparait conforme à ce qui est attendu au vu des caractéristiques socioculturelles, économiques, ethno-géographiques et sanitaires de la population
Reproductive function is known to be sensitive to the effects xenobiotics. The agricultural activies of the French West indies lead to a very hight rate of pesticide use. Individuals professionally exposed to pesticides are at risk. Moreover, the use of chlordecone in the past has caused persistent pollution of the natural environment and the contamination of food products. This raises questions and concerns regarding the potential effects on health in the population as a whole. We investigated, in Guadeloupe, the consequences of pesticide use for the fertility of individuals working on banana plantations. We stutied reproductive function in male ship rats from two ecosystems with different levels of pesticide pollution. We also stutied the level contamination of the population (agricultural workers, pregnant women and neonates) with chlordecone and other persistent pollutants. Finally, we evaluated the incidence of gynaecological cancers. The fertility of agricultural workers (sperm analyses and reproductive hormones) did not seem to be affected by the pesticides currently in use, and were not correlated with blood chlordecone concentration. Chlordecone was the persistent pollutant most frequently detected but concentrations were lower than those associated to toxic effects at Hopewel. The study of wild shpi rats showed the potential problems and limitation of the use of this model as a sentinel species. The incidence gynaecological cancers appears to be consistent with expectations, taking into account the socio-cultural, economic, ethno-geographic and health characteristics of Guadeloupe

Cette thèse propose une approche originale axée sur l’étude du confort pour la conception et l’exploitation de bâtiments « zéro énergie » en climat tropical. Elle fait partie d'un projet international porté par l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE), la Tâche 40 / Annexe 52 qui concerne les bâtiments « zéro énergie ». Le bâtiment ENERPOS, situé à La Réunion et utilisé comme étude de cas dans cette thèse, est l'un des trente bâtiments sélectionnés par l'AIE pour créer une base de données internationale de projets pilotes. L’étude part du constat que l'un des défis auxquels fait aujourd'hui face la zone intertropicale est la demande croissante en énergie. La conception passive des bâtiments est proposée comme une alternative intéressante pour réduire leurs besoins en énergie. Dans ce cas, une étude approfondie du bâtiment dans son ensemble est indispensable pour garantir l’équilibre entre le confort des occupants et la réduction des consommations énergétiques. Bien que la notion de confort soit profondément subjective, il est nécessaire d’affiner les méthodes et outils existants pour le caractériser en fonction des paramètres physiques de l'environnement (température, humidité, vitesse d’air, éclairement). Différentes approches du confort thermique et visuel sont introduites dans le but de proposer des critères d'évaluation adaptés aux bureaux d'études. Une enquête sur le confort thermique des occupants du bâtiment ENERPOS, incluant plus de 2000 questionnaires, a été menée entre 2008 et 2011. Les résultats obtenus conduisent à recommander des modifications de la zone de confort de Givoni, en augmentant en particulier la limite supérieure de l’humidité, dans le cas d’un bâtiment passif naturellement ventilé et muni de brasseurs d’air. Une méthodologie de simulation innovante, prenant en compte le comportement passif des bâtiments, grâce à une étude couplée du confort thermique et visuel, par opposition à l'approche traditionnelle centrée sur la consommation d'énergie, est proposée pour aider à optimiser la conception des bâtiments passifs. L'étude se concentre sur le choix et le dimensionnement des protections solaires qui jouent un rôle essentiel en climat tropical et qui ont un impact direct sur le confort des usagers des bâtiments.Bien que la phase de conception vise à optimiser le bâtiment pour limiter à la fois l'inconfort et la consommation d'énergie, son exploitation reste la phase critique qui est souvent négligée ou oubliée par les équipes de conception. Un retour expérimental global du bâtiment ENERPOS depuis sa construction, tant au niveau énergétique que du point de vu de ses utilisateurs permet de montrer qu’il est possible de réduire considérablement la consommation d’énergie d’un bâtiment, et donc son impact environnemental, tout en maintenant un confort acceptable pour ses occupants
This thesis investigates a comfort approach for the design and the operation of Net Zero Energy Buildings (Net ZEBs) in tropical climates. The work is part of an international research project, Task 40 / Annex 52 led by the International Energy Agency (IEA), that concerns net zero energy solar buildings. The case study of the ENERPOS building located in Reunion Island is one of the 30 Net ZEBs selected by the IEA to create a database of demonstration projects worldwide. The point of departure of the study is the observation that one of the challenges facing the intertropical zone today is the growing energy demand. Passive design is suggested as a possible solution to reduce the energydemand of buildings. This approach leads to dealing with comfort issues rather than energy issues, as is usually the case. In spite of the inherent subjective nature of occupant comfort, there is an essential need for methods and tools to characterise comfort in relation to the physical parameters of the environment, for instance, temperature, humidity, air speed and illuminance. Different approaches to thermal and visual comfort are introduced, with the aim of proposing comfort evaluation criteria that are adapted to the design offices. A thermal comfort survey of the occupants of the ENERPOS building, based on over 2,000 feedbacks was conducted from 2008 to 2011. The results have led to the recommendation of modifications in the Givoni comfort zones, notably by extending the maximum humidity level, for passive buildings combining the use of natural ventilation and ceiling fans. An innovative methodology using simulations and taking the passive behaviour of the building into account, as opposed to the conventional approach with regard to energy use, is proposed to facilitate the optimisation of the design of passive buildings. The study focuses on the design of solar shading, given the extensive role it plays in tropical climate, as well as the direct impact it has on both thermal and visual comfort of building occupants. Although the design phase aims to optimise the building to limit both discomfort and energy consumption, the operation of the building remains the critical phase that is often neglected or overlooked by design teams. A broad examination of the operation phase of the ENERPOS building, since its construction, from both energy and users’ point of view, illustrates that a building can reduce its energy consumption significantly, and thus, its environmental impact while maintaining an acceptable level of comfort for its users

La conservation du couvert forestier tropical est essentielle pour assurer la fourniture durable de services écosystémiques. Dans les paysages anthropisés, la conservation des forêts doit également être conciliée avec la productivité agricole. Toutefois, l'accroissement de la démographie, la demande de produits agricoles et les changements dans l'utilisation des terres affectent la durabilité des forêts. Une première étape pour adapter la gestion efficace des forêts par les décideurs locaux consiste à identifier les forêts les plus vulnérables et à caractériser ce qui la génère. L'objectif de cette thèse est de développer une approche multidimensionnelle utilisant la télédétection pour évaluer la dégradation des forêts et les relations avec la dynamique de l'utilisation des terres afin d’estimer la vulnérabilité écologique des forêts. La thèse a été appliquée à Paragominas (Brésil) et Di Linh (Vietnam), où la déforestation à grande échelle due à l'agriculture commerciale a façonné le paysage en mosaïques d'utilisation des terres. A Paragominas, la dégradation est liée à l'accumulation de l’exploitation sélective du bois et au feu impliquant des changements dans la structure forestière. Nous avons estimé le potentiel de la télédétection multisource pour cartographier la biomasse forestière aérienne (AGB) à partir de données de stock de carbone. Nous avons amélioré la précision de la cartographie de l'AGB par rapport aux données pantropicales et révélé que 87 % des forêts étaient dégradées. À une plus petite échelle, nous avons étudié les conséquences de 33 ans de dégradation sur les structures forestières à l'aide de drone. Nous avons constaté que les textures de la canopée capturaient le grain, l'hétérogénéité et les gradients d'ouverture de la canopée, corrélés à la variabilité de la structure forestière et pouvaient être utilisés comme indicateurs pour caractériser les forêts dégradées. Nous avons également évalué le potentiel des images satellites à très haute résolution pour cartographier les structures des forêts dégradées à l'échelle de la municipalité. En nous basant sur des facteurs environnementaux, géographiques et de structure du paysage dérivés de la classification de l'utilisation des terres, nous avons démontré que 80 % de la dégradation des forêts était principalement due à l'accessibilité, la géomorphologie, la fréquence des incendies et à la fragmentation. Les facteurs de dégradation sont interconnectés et agissent en séquence au sein de différentes cascades d'effets. L'évolution de la structure du paysage a permis de reconstituer des trajectoires informant sur la dynamique des frontières agricoles. La combinaison de l'état actuel des forêts, de la dynamique du paysage et de la distribution des facteurs de dégradation permettra d’évaluation la vulnérabilité. A Di Linh, la dégradation concerne principalement les lisières forestières et est due à l'empiètement de l'agriculture (café). L'inventaire sur le terrain des différents types de forêts et d'autres éléments, combiné aux images Sentinel-2, a permis de cartographier avec une grande précision la couverture terrestre actuelle. Nous avons cartographié l'évolution de la couverture terrestre sur 45 ans à l'aide de séries chronologiques Landsat. Nous avons construit des trajectoires de dynamique paysagère afin de caractériser l'expansion de la frontière agricole et mis en évidence l'empiétement agricole sur les zones forestières. Nous avons également identifié des trajectoires de dégradation et de fragmentation qui affectent le couvert forestier à différentes intensités. Ensemble, ces indicateurs ont mis en évidence des points chauds de vulnérabilité. Grâce aux approches et aux indicateurs élaborés à multiples échelles, nous avons fourni un diagnostic holistique des forêts dans les paysages anthropisés, englobant l'état des forêts et des dynamiques à plus larges échelles. Cette thèse vise à orienter une gestion adaptée des forêts dégradées à l'échelle du paysage
The conservation of tropical forest cover is a key to ensuring sustainable provision of multiple ecosystem services. In human-modified landscapes, forest conservation must also be reconciled with agricultural productivity. However, increasing demography, demand for agricultural products and changes in land uses are affecting forest sustainability through degradation processes. A first step to tailor effective forest management by local decision makers is to identify most vulnerable forests and to characterize what is driving this vulnerability. The objective of this thesis is to develop a multidimensional approach using remote sensing to assess forest degradation and the relations with the broader dynamics of land use/cover towards the evaluation of forest ecological vulnerability. The thesis was applied in old-deforestation fronts of Paragominas (Brazil) and Di Linh (Vietnam) where large-scale deforestation driven by commercial agriculture shaped the landscape into land use mosaics with increasing degradation pressures. In Paragominas, degradation is linked with long-term accumulation of selective logging and fire implying changes in forest structure. We estimated the potential of multisource remote sensing to map forest aboveground biomass (AGB) from large-scale field assessment of carbon stock. We improved the accuracy of AGB mapping compared to pantropical datasets and revealed that 87% of forest was degraded. At a lower scale, we investigated the consequences of 33 years of degradation history from Landsat on forest structures using Unmanned Aerial Vehicle. We found that canopy textures captured canopy grain, heterogeneity and openness gradients, correlated with forest structure variability and could be used as proxies to characterize degraded forests. We also assessed the potential of very high resolution satellite images and derived canopy textures to upscale texture-structure relations at the municipality scale. Based on environmental, geographical factors and landscape structure metrics derived from land use/cover classification, we demonstrated that 80% of forest degradation was mainly driven by accessibility, geomorphology, fire occurrence and fragmentation. The drivers of degradation acted together and in sequence and clustering analysis disentangled different cascades of effects. Changes in landscape structure allowed reconstructing trajectories informing on agricultural frontier dynamics. The combination of current forest state, landscape dynamics and distribution of degradation drivers would be at the basis of ecological vulnerability assessment. In Di Linh, degradation mostly concerns forest edges and is driven by encroachment of coffee-based agriculture. Field inventory of the different forest types and other landscape elements combined with Sentinel-2 images allowed to map with high precision the current land cover. We then mapped land cover changes over 45 years using Landsat time series. We constructed trajectories of landscape structure dynamics from which we characterized the expansion of the agricultural frontier and highlighted heterogeneous agricultural encroachment on forested areas. We also identified degradation and fragmentation trajectories that affect forest cover at different rates and intensity. Combined, these indicators pinpointed hotspots of forest ecological vulnerability. Most vulnerable forest areas were experiencing rapid and recent forest cover loss associated with landscape fragmentation, land use competition due to coffee production and degradation. Through the developed remote sensing approaches and indicators at forest and landscape scales, we provided a holistic diagnosis of forests in human-modified landscapes encompassing forest state and broader dynamics and drivers. This thesis aims to pave the way for tailored and prioritized management of degraded forests at the landscape scale

La diminution de la pollution des eaux par les pesticides constitue l'enjeux environnemental majeur de la Martinique au début du 20ème siècle. Dans ce cadre est proposée l'analyse de l'organisation spatiale des activités agricoles à l'origine de la variabilité spatiale de la charge polluante. L'appréhension de plusieurs niveaux d'organisation spatiale, selon trois points de vue sur l’espace, apporte une connaissance de la complexité du système rural. Cette approche conceptuelle se concrétise par l’utilisation de trois outils : les Systèmes d’Informations Géographiques (SIG), la modélisation graphique (chorèmes) et les Systèmes multi - agents (SMA), au moyen desquels sont exploitées les données issues d’enquêtes auprès des exploitants. Cette démarche est appliquée sur un territoire rural de 1200 hectares situés sur la rive gauche de la Capot, caractérisée par l'exclusivité des activités agricoles et la présence de 46 exploitations. Plusieurs points sont -soulignés : la construction historique- de l'espace martiniquais ; la répartition de logiques de gestion de l'espace ; la distribution des orientations culturales et des systèmes de cultures calqués en partie sur celle de types de fonctionnement spatial d’exploitations. Les conséquences environnementales sont évaluées à travers un indicateur de contribution des parcelles à la pression polluante : systèmes de culture et orientation culturales constituent les principaux critères de différenciation spatiale. Des simulations multi - agents confirment par ailleurs I hypothèse du rôle majeur de l'aménagement foncier dans la mise en œuvre de pratiques minimisant les épandages de pesticides
This study shows how the spatial organization of agricultural activities is at the origin of polluting loads distribution. In order to understand the complexity of the rural system in which the various activities take place, an approach was necessary which would consider several levels of space organization, according to three points of view on space: As a result, three tools have been used at once : geographic information systems (GIS), graphic modeling (chorèmes) and-multi-agents systems (MAS) used to analyse data resulting from farmer's interviews. These tools are applied to a rural territory of 1200 hectares located on the Pelée mountain, characterized by the exclusiveness of agricultural activities-and the presence of 46 exploitations. Several conclusions can be drawn from this study: historical construction of space at several levels of organization; distribution of logics of space management according to units of constraints; distribution of farming orientations and crop systems depending on distribution of- logics of space management. The environmental consequences have been evaluated by identifying plant health practices, formalized by an indicator of contribution of the plots to the polluting pressure: crops systems and farming orientation appears to be the principal criteria of space differentiation. Multi agents simulations helped to identify the ownership question as being at the basis for setting practices while minimizing spreadings of pesticides. At last, the study shows the need to take into account the various sides of rural development and the new functions of agriculture in order to solve environmental problems

D’après la carte des climats de Köppen, le climat méditerranéen semi-aride est présent dans plusieurs pays du Moyen-Orient, dont le Liban et l’Iran. Dans la perspective d’une régionalisation de la compréhension du défi de l'eau, deux plaines agricoles aux caractéristiques climatiques similaires ont été retenues comme zones d’étude : la plaine de la Békaa au Liban et la plaine de Marvdahst en Iran. La plaine de Marvdasht est légèrement plus aride. Avec le changement climatique, la Békaa ressemblera avant 2100 à la plaine de Marvdasht d’aujourd’hui. Il s’agit donc de connaitre les pratiques agricoles dans la plaine de Marvdasht pour imaginer ce à quoi ressemblera l’agriculture de la Békaa à l’avenir. Les agriculteurs doivent adapter leurs stratégies autant à la variabilité interannuelle des précipitations et aux sècheresses qu’aux incertitudes économiques (variabilité des prix de vente). Malgré des différences (géo)politiques certaines, les agriculteurs de la Békaa et de Marvdasht choisissent des plantes qui ont des besoins en eau trop importants par rapport à la ressource en eau renouvelable, mais qu’ils peuvent vendre au prix fort sur le marché. En définitive, les bilans hydriques des années étudiées sont négatifs : à Marvdasht les agriculteurs ont pompé 0,25 km3 d’eau souterraine pour satisfaire les besoins totaux en irrigation mais la recharge des nappes n’a été que de 0,09 km3 cette année-là. Dans la Békaa, cet équilibre est aussi négatif, mais dans des proportions moins importantes : 0,15 km3 ont été pompés pour une recharge de 0,1 km3. Les besoins en irrigation sont donc supérieurs à l’eau renouvelable. Les agriculteurs ont pris le parti de privilégier l’adaptation au marché plutôt qu’à la gestion durable des ressources. Les raisons des choix de cultures ont été analysées de près à travers des enquêtes sur le terrain mais aussi certaines méthodes de télédétection pour établir des cartes de cultures. Les besoins en irrigation des plantes sont aussi estimés par télédétection car ils permettent de déterminer si les agriculteurs favorisent ou non des stratégies d’adaptation au changement climatique avec des choix de cultures pertinents. Ce déséquilibre provient du productivisme adopté dans les années 50 mais aussi d’un objectif politique beaucoup plus ambitieux, l’autosuffisance alimentaire, surtout en Iran. Cela provoque une surexploitation des eaux souterraines pour l’irrigation et ainsi un rabattement des nappes de plusieurs dizaines de mètres depuis les années 80. Des alternatives consistent à cultiver des plantes à forte valeur ajoutée et aux besoins en eau modestes : le safran, le colza, le quinoa et le cannabis (au Liban). Nous avons mis en valeur ces cultures alternatives car elles permettraient de réaliser l’économie de millions de m3 chaque année. Encore peu cultivées, ces plantes ont besoin de marchés incitatifs pour susciter l’intérêt des acteurs de l’agriculture. Cette partie opérationnelle analyse les raisons de ce succès mitigé en vue de trouver des marchés locaux incitatifs qui seraient au service d’une politique agricole durable plus efficace que les mesures restrictives sur la gestion de l’eau (souvent contournées par les agriculteurs)
According to Köppen’s climate map, the semi-arid Mediterranean climate covers several countries in this region, including Lebanon and Iran. In order to regionalize the understanding of the water challenge of this region, two agricultural plains with similar characteristics were selected as study areas: the Bekaa plain in Lebanon and the Marvdahst plain in Iran. The Marvdasht plain is slightly drier and through climate change, the Bekaa plain will look like the present climate conditions of Marvdasht before 2100. It is therefore necessary to grasp the agricultural practices in the Marvdasht plain in order to imagine how Bekaa agriculture will look like in the future. Farmers must adapt their strategies to the local climate that is characterized by strong uncertainties (interannual variability of rainfall or frequent droughts) but also to economic uncertainties (prices’ variability). Despite (geo)political differences, some farmers in the Bekaa and Marvdasht have chosen strong water demanding crops, compared to the local renewable water resources. However, these crops are profitable on the market. In total, the water balances for the years under consideration are negative: in Marvdasht, farmers pumped 0,25 km3 of groundwater to meet the total irrigation needs, but the groundwater recharge was only 0,09 km3 in that year. In the Bekaa, this balance is also negative, but to a lesser extent: 0,15 km3 were pumped for a recharge of 0,1 km3. In both cases, irrigation needs are therefore higher than renewable water. They have therefore promoted market adaptation rather than sustainable resource management. Thus, the reasons for crop choices were closely analysed through field surveys and certain remote sensing methods to generate crop maps. The net irrigation requirements of crops are also estimated through remote sensing. Indeed, water needs determine whether or not farmers promote climate change adaptation strategies with relevant crop choices. This regional imbalance at the expense of resources stems from the productivism in the early 1950s. This paradigm is rooted on farm’s profitability and a more ambitious political objective, food self-sufficiency, especially in Iran. This causes an overexploitation of groundwater for irrigation and thus a lowering of groundwater by several tens of meters since the 1980s. Some alternatives consist of growing plants with high added value and modest water requirements: saffron, canola, quinoa and cannabis (in Lebanon). We have highlighted these alternative crops since their cultivation on large areas could save millions of water cubic meters each year. Still not widely cultivated, these plants need incentive markets to attract the interest of agricultural stakeholders. This operational part thus analyses the reasons for this lukewarm success in order to find incentive markets. Such local markets would strengthen a more sustainable agricultural policy than restrictive measures on water management that farmers always manage to circumvent