v2.7.0 (3961)

Enseignement scientifique et technique - 2AD3-BSTIE : Bases scientifiques et techniques de l'ingénierie écologique

Domaine > Gestion et ingénierie de l'environnement.

Descriptif

A- sur Paris l'unité d'enseignement est organisée en trois grande partie.
I) Introduction de la situation-problème (3h00) : Présentation du module, de son organisation et présentation des grandes problématiques de gestion du site atelier par le gestionnaire.

II) Approche par « ateliers » organisés par "ressources" (sol, eau, air, biodiversité et espace).
L'interface entre ces différentes "ressources" est en effet le lieu privilégié de transferts et de transformations de la matière (concept de « zone critique »). Pour chaque « ressource », seront présentés les paramètres fondamentaux permettant de les caractériser d'une part et les interactions avec les autres ressources d'autre part. Cette prise en compte des interactions entre ressources sera facilitée par la caractérisation des différentes « ressources » sur les mêmes stations d'étude.
1. Atelier "Sols"
1- Cours (3h) sur les grands fonctionnements des sols en climat tempéré, les horizons diagnostiques et les traits pédologiques associés à ces grands types de fonctionnement (description d'attributs particuliers et interprétation en termes de fonctionnement)
2- TD terrain (6h) : 1h30 d'acquisition des méthodes de description des sols et 4h30 de mise en application encadrée sur le site atelier.
3- TD en salle (3h) de synthèse des données acquises sur le terrain et/ou apportées par les enseignants et établissements de différents indices de qualité des sols (production agricole et forestière, stockage de carbone, biodiversité, ...), comparaison de ces différents indices.

2. Atelier "Eau"
1- Cours (3h) sur les principaux processus hydrologiques et les éléments d'hydrologie de surface et d'hydrogéologie.
2- TD terrain (6h) : réalisation i) d'une mesure de la conductivité hydraulique non saturée d'un sol, ii) d'un essai de pompage dans un piézomètre et iii) mesure du débit d'un cours d'eau
3- TD (3h) dépouillement et analyse des données recueillies sur le terrain et apportées par les enseignants dans le but de proposer un schéma des écoulements des eaux sur le site atelier et d'évaluer la variabilité spatiale et temporelle des principaux flux d'eau.

3. Atelier "Air"
1- cours (3h) : pollutions atmosphériques : processus de dispersion atmosphérique et de dépôt
2- TD en salle (9h) : paramétrage, utilisation, et étude de sensibilité d'un modèle simplifié de dispersion atmosphérique appliqués à l'étude de l'impact des conditions météorologiques et de l'aménagement du paysage sur le dépôt d'un polluant atmosphérique.

4. Atelier "Biodiversité"
1- cours (3h) : La niche écologique : contrainte à la distribution des organismes, outil d'intégration des composants biotiques et abiotiques des systèmes écologiques, les organismes ingénieurs de la niche écologique.
2- TD (6h) 2 h : Stratégie d'échantillonnage de la biodiversité à l'échelle spécifique 4h : mise en place et réalisation de l'inventaire floristique et faunistique (entomofaune) dans le site atelier
3- TD (3h) : Analyse et synthèse. Caractériser les assemblages des espèces végétales et les communautés d'insectes associés à l'aide de méthodes de taxonomie numérique. Estimation des indices de diversité et intégration de la dimension fonctionnelle.

5. Atelier "Écologie du paysage"
1- cours (3h) : Effet de la complexité et de la connectivité du paysage sur la biodiversité.
2- TD en salle (9h) : A partir d'un modèle « espèce-cible »; identification des échelles du paysage critiques pour cette espèce; analyse de l'impact de la complexité du paysage; caractérisation des attributs biologiques liés à la dispersion ; modélisation sur un ensemble de patchs de la probabilité de dispersion.

III) Synthèse finale (6h) - un rapport par groupe de 3-4 étudiants
Étape de mobilisation et de validation des acquis par la résolution d'un ou de plusieurs problèmes posés par l'équipe pédagogique en lien avec la proposition d'actions pour la gestion d'écosystèmes sur le site atelier.

B- Sur Nancy la thématique de BSTIE sera développée à partir de l'étude des écosystèmes vosgiens, de l'échelle de la parcelle à celle du bassin versant, dans un contexte de pollution acidifiante, d'enrésinement et de fermeture des paysages, et selon la répartition approximative suivante :
- 3 TD/tournées de six heures sur les thèmes sol-biodiversité végétale-paysages dans différents contextes
- 7,5h de cours sur le thème sol : rappels de 1A, facteurs de pédogénèse, vulnérabilité des sols des systèmes peu anthropisés
- 3h de cours sur le thème air (pollutions et conséquences écologiques)
- 8h de cours (hydrologie) et une tournée de 6h (fonctionnement d'un bassin versant) sur le thème eau
- 4,5h de cours et 6h de TD sur les cycles biogéochimiques, relevant à la fois des thèmes eau-sols et végétation
- biodiversité : 4h de cours sur les successions végétales et 3h de TD sur les modèles de distribution
- écologie du paysage : 4h de cours, et 3h de TD sur les indices de structures paysagères
soit un total de 36h de TD et 31h de cours

Objectifs pédagogiques

Objectifs généraux
Cet enseignement apportera certaines clefs de connaissances et de méthodes aux élèves pour qu'ils soient capables d'appréhender le fonctionnement d'écosystèmes dans un objectif ultérieur de concevoir des stratégies cohérentes de gestion, de conservation, de restauration ou de création d'écosystèmes. Il s'agira donc :
- d'être capable d'identifier les différentes composantes biotiques et abiotiques d'un système écologique sensu stricto (habitats) et leurs interrelations.
- d'être capable de caractériser ces différentes composantes par l'acquisition, l'analyse et l'interprétation des paramètres physico-chimiques relatifs aux sols, aux masses d'eau et aux masses d'air d'une part et par l'analyse de la structure et de la composition des communautés qui leur sont liées d'autre part (indices de biodiversité). Il s'agit ici d'illustrer la notion de « réservoirs »,
- d'être capable de décrire les interactions entre les différentes composantes biotiques et abiotiques à l'échelle d'une part de chaque composante du système écologique étudié (échelle de la station) et d'autre part à l'échelle du système écologique dans son ensemble. Il s'agit ici d'illustrer la notion de « flux » entre réservoirs,
- d'être capable de synthétiser et mobiliser les données caractéristiques d'un écosystème (réservoirs et flux) pour i) qualifier l'état de conservation de cet écosystème ii) diagnostiquer les atteintes et les menaces sur cet écosystème et iii) proposer des pistes d'actions correctrices et/ou mélioratives.

Objectifs spécifiques aux différents ateliers :

1. Atelier "Sol"
- être capable de décrire un sol : organisation en horizons, description des horizons en termes de structure et de composition;
- être capable de déduire de l'organisation observée des sols, les grands principes de son fonctionnement et donc l'impact du sol sur les autres composantes d'un écosystème (écoulements et qualité des eaux, impact potentiel sur la qualité de l'air, milieux plus ou moins favorable à la biodiversité etc…);
- être capable de caractériser le rôle des principales composantes d'un écosystème : climat, matériel parental, relief, biosphère (y compris actions anthropiques en lien ou non avec la production agricole et forestière) sur l'organisation observée du sol;
- être capable de proposer des modes d'utilisation adaptés, par rapport à la biodiversité, la qualité de l'eau, les potentialités de production à travers le calcul et l'interprétation d'indices de qualité des sols

2. Atelier "Eau"
- connaître les processus hydrologiques élémentaires à l'origine des transferts d'eau dans l'environnement (infiltration, ruissellement, recharge des nappes, écoulement des rivières, des eaux souterraines);
- être capable de caractériser le fonctionnement hydrologique d'un site donné;
- avoir une vision intégrée des relations entre les eaux de surface, les eaux souterraines et la zone non saturée;
- être capable d'anticiper les effets des modifications de l'occupation des sols et des aménagements sur les flux d'eau.

3. Atelier "Air"
- Connaître les grands processus d'émission, de transport et de dépôts de polluants atmosphériques;
- Comprendre les processus et les mécanismes en jeu dans un épisode de pollution atmosphérique;
- Identifier les paramètres importants de dispersion et de dépôt de polluants et être capable de les renseigner dans une situation donnée.

4. Atelier "biodiversité"
- Etre capable de construire et d'adapter une stratégie d'échantillonnage afin de mener des inventaires naturalistes;
- Décrire et comprendre des successions écologiques et connaître les différents modèles s'y rattachant, donc de reconnaître les changements dans la composition des communautés;
- Décrire et connaître les principales règles d'assemblages des espèces, donc de mesurer la teneur des interactions entre espèces;
- Calculer des indices de diversité et de vulnérabilité;
- Évaluer l'état de conservation d'un habitat et d'une espèce

5. Atelier "Écologie du paysage"
- Caractériser les capacités de dispersion des espèces et identifier l'échelle spatiale critique pour différents espèces d'intérêt;
- Caractériser le pool spécifique à l'échelle du paysage et de mesurer la contribution de certains patchs (« réservoir de biodiversité ») à la diversité;
- Connaître les principaux vecteurs de dispersion et leurs influences sur la dynamique des populations et identifier les principaux corridors de dispersion (modèle animal et végétal);
- Décrire et analyser une dynamique paysagère (analyse diachronique)

Diplôme(s) concerné(s)

UE de rattachement

domaines ParisTech

Eau, Environnement, Milieux naturels - Ecosystèmes, Sciences végétales.

Format des notes

Numérique sur 20

Pour les étudiants du diplôme Ingénieur AgroParisTech

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 12

Le coefficient de l'UE est : 3

Programme détaillé

 

Mots clés

Ingénierie Écologique, Fonctions Écosystémiques, Air, Eau, Sol, Biodiversité, Paysage, Échantillonnage, Mesure

Support pédagogique multimédia

Oui

Veuillez patienter