Contributions à une approche interdisciplinaire d'évaluation du capital naturel et des services écosystémiques rendus par les sols - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Contributions to an interdisciplinary approach for assessing the natural capital and ecosystem services provided by soils

Contributions à une approche interdisciplinaire d'évaluation du capital naturel et des services écosystémiques rendus par les sols

Résumé

The concepts of natural capital and ecosystem services (ES) aim to better describe and recognize the contribution of ecosystems to human well-being, health and economic activity. Describing soils in terms of their natural capital and the SE they are capable of delivering can therefore contribute to greater recognition of the soil compartment of ecosystems and, consequently, to its protection. Although soils are involved in almost all socio-economic activities, economic models most often use surface data (land approach) while ignoring the various bio-physico-chemical properties of soils (soil approach). The main aim of this thesis is therefore to analyze the concepts of soil natural capital and the SE provided by soils, from the angles of both soil science and economics. The first step was to review the state of the art of the literature on the concepts of soil natural capital and SE rendered by soils in the two disciplines. This step highlighted the lack of an appropriate framework enabling these sciences to collaborate for a more effective analysis of these concepts. We therefore proposed a conceptual framework that would enable us to mobilize both soil science and economic science approaches in our objectives. This step also revealed that soil quality or health indicators are virtually absent from economic production models. Soil science and economics are thus different research disciplines in terms of their objectives, their methodological approaches and, consequently, the databases required. They are non-existent when it comes to taking soil natural capital into account in economic models. In the second phase of our work, we built two databases containing both pedological and economic data. The first database is derived from a spatial processing of data from the Réseau de Mesure de la Qualité du Sol (RMQS), which contains soil characteristics and technical production itinerary data for farms on the Observatoire Pérenne de l'Environnement site (OPE, Grand Est Region, France). The second database is a spatial processing of soil data from the Référentiel Régional Pédologique (RRP) of the same Region and non-anonymized data from the Farm Accounting Information Network (FADN). In the third stage, we modeled and estimated soil natural capital using the PLS (Partial Least Square) approach to latent variable structural equation models. This approach enabled us to predict and spatialize soil natural capital values. In the fourth step, we integrated the predicted soil natural capital values into a production frontier to analyze its influence on economic results. We modeled a multi-input, multi-output distance function considering soil natural capital as a quasi-fixed input. The results show that natural capital has a positive impact on the supply of SE rendered by soils. Furthermore, the results show that ignoring soil natural capital in the models could lead to an underestimation of farm technical efficiency scores. In the final step, we modeled and estimated a cost function. The results show that soil natural capital is optimally used in the agricultural production process. Finally, the generalizability of this approach to other land uses within the soil cover (e.g. forestry, urban, industrial) is discussed.
Les concepts de capital naturel et de service écosystémique (SE) visent à mieux décrire et faire reconnaître la contribution des écosystèmes au bien-être, à la santé et à l'activité économique des Hommes. Une description des sols via le capital naturel et les SE qu'ils sont en capacité de rendre peut alors contribuer à une reconnaissance accrue du compartiment sol des écosystèmes et, par voie de conséquence, à sa protection. Si les sols interviennent dans la quasi-totalité des activités socio-économiques, les modèles économiques utilisent le plus souvent des données de surface (approche foncière) tout en ignorant les différentes propriétés bio-physico-chimiques des sols (approche pédologique). L'objectif principal de la thèse est alors d'analyser, à la fois sous les angles des sciences du sol et des sciences économiques, les concepts de capital naturel « sol » et de SE rendus par les sols. Il s'est agi, dans un premier temps, de faire l'état de l'art de la littérature sur les concepts de capital naturel « sol » et de SE rendus par les sols dans les deux disciplines. Cette étape a permis de mettre en lumière le manque de cadre approprié permettant à ces sciences de collaborer pour une analyse plus efficace de ces concepts. Nous avons donc proposé un cadre conceptuel permettant de mobiliser, dans nos objectifs, à la fois les approches en sciences du sol et en sciences économiques. Cette étape a également permis de constater que les indicateurs de qualité ou de santé des sols sont quasi-absents dans les modèles économiques de production. Sciences du sol et sciences économiques sont ainsi des disciplines de recherche différentes du fait de leurs objectifs, leurs approches méthodologiques et par voie de conséquence des bases de données requises. Elles sont inexistantes lorsqu'il s'agit de prendre en compte le capital naturel « sol » dans les modèles économiques. Dans la deuxième phase de nos travaux, nous avons construit deux bases de données contenant à la fois des données pédologiques et économiques. La première base de données est issue d'un traitement spatial des données du Réseau de Mesure de la Qualité du Sol (RMQS), qui contient les caractéristiques des sols et les données des itinéraires techniques de production des exploitations agricoles du site de l'Observatoire Pérenne de l'Environnement (OPE, Région Grand Est, France). La seconde base de données est un traitement spatial des données pédologiques du Référentiel Régional Pédologique (RRP) de cette même Région et des données non anonymisées du Réseau d'Information Comptable Agricole (RICA). Dans la troisième étape, nous avons modélisé et estimé le capital naturel « sol » en utilisant l'approche PLS (Partial Least Square) des modèles d'équations structurelles à variables latentes. Cette approche a permis de prédire et de spatialiser les valeurs du capital naturel « sol ». Dans la quatrième étape, nous avons intégré les valeurs prédites du capital naturel « sol » dans une frontière de production afin d'analyser son influence sur les résultats économiques. Nous avons modélisé une fonction de distance multi-inputs multi-outputs considérant le capital naturel « sol » comme un input quasi-fixe. Les résultats montrent que le capital naturel impacte positivement la fourniture des SE rendus par les sols. De plus, les résultats montrent qu'ignorer le capital naturel « sol » dans les modèles pourrait conduire à une sous-estimation des scores d'efficacité technique des exploitations agricoles. Dans la dernière étape, nous avons modélisé et estimé une fonction de coût. Les résultats montrent que le capital naturel « sol » est utilisé de façon optimale dans le processus de production agricole. La généralisation de cette approche à d'autres usages des sols au sein de la couverture pédologique (e.g., forestier, urbain, industriel) est enfin discutée.
Fichier non déposé

Dates et versions

tel-04537161 , version 1 (08-04-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04537161 , version 1

Accès intranet

Citer

Toho Hien. Contributions à une approche interdisciplinaire d'évaluation du capital naturel et des services écosystémiques rendus par les sols. Economies et finances. Université de Lorraine, 2023. Français. ⟨NNT : 2023LORR0185⟩. ⟨tel-04537161⟩
35 Consultations
0 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More