Groupe Ecologie Industrielle

La recherche sur la nature, la validité, la pertinence et les limites de l'analogie entre écosystèmes anthropisés (notamment industriels) et écosystèmes biologiques ne fait que commencer. Cette réflexion épistémologique et philosophique ne pourra du reste se développer véritablement que lorsque l'écologie industrielle aura consolidé ses propres fondements. Sur ce plan, les apports de l'écologie scientifique et des sciences de la Terre seraient d'autant plus utiles qu'ils contribueraient à enrichir les fondements conceptuels de l'écologie industrielle. Ces fondements restent encore, il faut bien le reconnaître, très sommaires. Des notions de base, comme celles de «consommation» ou de «valorisation» des ressources, utilisées aujourd'hui de manière assez vague, gagneraient à être définies de manière beaucoup plus précise et scientifique, notamment par le biais de concepts issus de la thermodynamique.

L'étude du métabolisme constitue le coeur méthodologique de l'écologie industrielle. L'axe de recherche correspondant est donc décrit ici un peu plus en détail.

La méthodologie de base de l'écologie industrielle se nomme «métabolisme industriel» ou «métabolisme des activités économiques». On parle aussi de «métabolisme territorial» lorsque l'on étudie un territoire donné. Cette méthodologie, en voie d'élaboration systématique depuis le début des années 90, vise à comprendre le fonctionnement du système que l'on veut faire évoluer (une ville, une région, une filière, une entreprise, etc.).

L'étude du métabolisme industriel revient à établir une comptabilité physique, décrivant le substrat matériel de toute activité socio-économique et ses interactions avec l'environnement. En pratique, l'étude du métabolisme consiste en premier lieu à établir des bilans de masse, en mesurant les flux et les stocks de matière et d'énergie (souvent, dans un premier temps, en les estimant à partir de données préexistantes).

L'étude du métabolisme peut se faire de plusieurs manières :

* selon la variante méthodologique choisie ;
* en fonction du système considéré (élément chimique, substance, produit, filière, entreprise, ménage, etc.) ;
* à différentes échelles, spatiale (locale, régionale, globale) et temporelle (année, jour, siècle, etc.).

Les études de métabolisme, aussi intéressantes soient-elle, n'ont pas vocation à rester une fin en soi. L'élaboration d'outils de comptabilité physique des activités socio-économiques visent un objectif bien défini : servir de méthodologie de base pour améliorer le métabolisme de la société industrielle, en remplissant trois fonctions principales :

1. Outil de diagnostic (compréhension du système, détection avancée) ;
2. Instrument d'aide à la décision (notamment pour guider les politiques publiques et les stratégies d'entreprise) ;
3. méthode d'évaluation et de suivi permettant de mesurer les progrès réalisés (ou leur absence !).

Un enjeu majeur de l'étude du métabolisme industriel concerne son institutionnalisation au sein des organismes officiels de statistiques et de politique économique. A terme, la comptabilité physique des ressources, reflétant le substrat matériel de toute activité économique, devrait faire partie intégrante des comptabilités publiques («Les Comptes physiques de la Nation»), en complément aux comptabilités financières traditionnelles. Ce processus est déjà bien engagé par la Commission européenne, et fait l'objet d'une réflexion préliminaire en Suisse (au sein de l'Office fédéral de la statistique).

La méthodologie du métabolisme des activités économiques, encore en voie d'élaboration, se trouve actuellement dans un phase très intéressante, où coexistent des activités de recherche fondamentale, de consolidation (harmonisation des différentes variantes méthodologiques), et de mise en oeuvre expérimentale. Le domaine du métabolisme nécessite donc encore plusieurs développements sur les plans conceptuel, scientifique et technique, en particulier les cinq suivants, qui constituent autant de thèmes d'investigation dans cet axe de recherche :

1. Les mesures purement quantitatives sous forme de bilans de masse ne suffisent pas. Il faut, dans un deuxième temps, évaluer les impacts potentiels sur la santé humaine et l'environnement des différents flux et stocks de ressources (une tonne de chlore présente un risque très différent qu'une tonne de sable, par exemple). Il faut donc coupler les études de métabolisme avec une méthodologie comme l'ACV (analyse du cycle de vie, ou Life Cycle Analysis, LCA), qui permet d'évaluer et de pondérer, de manière quantitative et qualitative, les impacts durant tout le cycle de vie du produit ou du service considéré ;
2. La dimension économique (en termes financiers) des flux de ressources doit également apparaître dans les études de métabolisme. Il s'agit ainsi de coupler les études de métabolisme avec une méthodologie comme le Life Cycle Costing (LCC), qui indique les coûts à chaque étape du cycle de vie d'un produit, d'un service, d'une ressource ;
3. Dans la réalité, les ressources ne sont pas consommées selon des moyennes statistiques, mais généralement de manière intermittente et localisée. Il convient donc d'affiner l'analyse des flux et des stocks avec des outils comme les systèmes d'information géographique (SIG) permettant de localiser des ressources données sur un territoire. Il convient également de déterminer des courbes de charge temporelle, reflétant des modes de consommation très variables selon l'heure de la journée, la saison, etc.;
4. L'étude et l'analyse systématique du métabolisme à l'échelle de territoires géographiques (ville, municipalité, zone industrielle, exploitation agricole, etc.) va générer d'énormes quantités de données. Il faudra donc développer des outils, notamment informatiques, pour collecter, organiser, interpréter et utiliser à bon escient ces déluges d'informations ;
5. Il convient également de développer une méthodologie de métabolisme adaptée aux pays en développement. L'absence de données fiables, notamment du fait de l'importance considérable d'une économie dite «informelle», nécessite de développer des outils méthodologiques appropriés pour évaluer le fonctionnement réel de leur métabolisme.

De plus, pour atteindre pleinement son objectif, l'étude du métabolisme des activités économiques doit encore se perfectionner sur plusieurs points, pas uniquement scientifiques et théoriques au sens strict. En effet, si l'on entend disposer d'un instrument pertinent pour contribuer à orienter le système industriel sur une trajectoire évolutive viable, il faudra rendre ces notions techniques (métabolisme, flux et stocks de matière et d'énergie, etc.) compréhensibles par un large public, ce qui est loin d'être le cas aujourd'hui. En particulier, la démarche, les résultats et les implications des études de métabolisme devront être clairement explicités à l'intention des responsables politiques, administratifs, économiques - et des citoyens en général. Cela suppose que les spécialistes en métabolisme parviennent à élaborer, sur la base de leurs études, des options et des propositions précises, utilisables pour élaborer de nouvelles lois, de nouveaux règlements, de nouvelles politiques publiques, voire de nouvelles stratégies d'entreprises. A mon sens, de telles démarches de reformulation et de vulgarisation devraient faire partie intégrante d'un programme de recherche scientifique sur le métabolisme.

D'une manière générale, on peut résumer une stratégie de «maturation», ou d'«éco-restructuration» du système industriel en quatre mots-clés : boucler (flux de ressources quasi-cycliques), étanchéifier (minimiser les pertes, notamment toxiques), dématérialiser (utiliser les ressources de façon plus efficace), et décarboniser (réduire les problèmes liés à l'usage du carbone fossile).

Ces quatre grands axes d'une stratégie d'éco-restructuration comportent chacun plusieurs thèmes de recherche. A titre d'exemple, et par souci de brièveté, un seul est détaillé ici : l'étude du fonctionnement des réseaux éco-industriels, notamment dans le contexte de zones industrielles.

L'idée de relier entre elles les entreprises dans les zones industrielles n'est explorée systématiquement que depuis quelques années. Il s'agit, dans l'esprit de l'écologie industrielle, de susciter de nouvelles interactions entre les agents économiques, notamment pour permettre que les déchets des uns deviennent des ressources pour d'autres, à l'image des chaînes alimentaires dans les écosystèmes naturels. Les bilans préliminaires de ces tentatives font clairement ressortir que les nouvelles pratiques de valorisation collective des ressources doivent être suscitées, accompagnées, évaluées, entretenues et relancées régulièrement, car, en règle générale, elles n'apparaissent et ne se maintiennent pas spontanément.

En l'état actuel, des conditions techniques et économiques favorables ne suffisent pas à elles seules à faire émerger des réseaux éco-industriels. Il faut également un contexte incitatif sur les plans législatif, managérial, organisationnel, social et politique. Cela suppose une évolution profonde de la notion de parc industriel : de simple terrain équipé en infrastructures de base accueillant des entreprises en quête d'implantation, le parc se mue en un système intégré, incorporant dans sa conception, sa planification et son modèle de gestion, les principes favorisant la valorisation mutuelle des ressources.

En élargissant la perspective au-delà des zones industrielles, il s'agit de développer des stratégies inter-entreprises pour valoriser mutuellement des ressources, à l'échelle d'un territoire donné (une communauté urbaine, une région, une vallée, etc.). La détection et la mise en oeuvre de telles synergies inter-sectorielles n'a rien de trivial, même si elles peuvent paraître évidentes a posteriori. Les divers aspects de la conception et du fonctionnement de tels réseaux éco-industriels ont été encore peu étudiés, et mériteraient de faire l'objet de recherches spécifiques.

Du fait de la recherche de nouvelles synergies entre l'ensemble des acteurs économiques et sociaux, l'écologie industrielle remet en cause le dogme traditionnel du zonage, basé sur la séparation des activités (production, habitation, loisirs, etc.). Par ailleurs, une stratégie comme la dématérialisation suppose de repenser la forme des agglomérations urbaines pour minimiser les stocks d'infrastructures (routes, parkings, etc.). Il s'agit également de diminuer les consommations de ressources induites par la structure et l'étalement du tissu urbain (carburants pour les transports, réseaux d'eau et d'énergie en habitat dispersé). Enfin, d'une manière générale, le défi majeur posée par l'écologie industrielle à l'urbanisme et à l'aménagement du territoire réside dans l'objectif de parvenir, à terme, de rendre l'«écosystème urbs» aussi compact et auto-suffisant que possible (en eau, énergie, matériaux de constructions, aliments, etc.).

Les matériaux de construction constituent les principaux flux de matière solide dans la société industrielle moderne, et également les principaux stocks de ressources, immobilisées dans les bâtiments, les routes, les grandes infrastructures (aéroports, gares, entrepôts, etc.). Dans cette perspective, il ne s'agit pas seulement de construire des bâtiments «écologiques», mais également, et surtout, de concevoir et de mettre en oeuvre une politique globale de gestion intégrée de l'ensemble des matériaux de construction, de leur extraction initiale à leur fin de vie ultime.

Le système industriel n'est pas figé, il évolue en permanence, notamment sous l'effet de dynamiques technologiques complexes. En particulier, la convergence de plusieurs technologies cruciales (ou «pivotales»), telles que les nanotechnologies, les biotechnologies, l'auto-réplication, etc., sont susceptibles de modifier profondément le fonctionnement et les impacts du système industriel. Il faut donc prendre en compte ces dynamiques technologiques dans toute stratégie de transformation du système industriel.

Or, il me semble que les recherches sur le développement durable intègrent encore peu cette dimension du système industriel. Pourtant, la recherche sur ces dynamiques technologiques et scientifiques (incluant les enjeux sociaux, politiques, etc.) me paraît d'autant plus nécessaire que les effets conjugués d'un certain nombre de technologies émergentes pourraient prochainement bouleverser en profondeur l'ensemble du système industriel, bien plus encore que ne l'a fait, par exemple, l'informatique au cours des dernières décennies.

L'étude des dynamiques technologiques dans le cadre conceptuel du développement durable inclut donc une recherche sur les avantages et les risques nouveaux (environnementaux, mais aussi sociaux et anthropologiques) posés par l'évolution technoscientifique. Au demeurant, cela vaut également pour l'écologie industrielle. Certes, l'écologie industrielle a pour objectif de réduire les risques liés aux activités humaines, mais il s'agit également de rester attentif à la possibilité de générer des risques nouveaux, dans la mesure où l'on réorganise le fonctionnement actuel du système industriel.

Enfin, l'étude des dynamiques technologiques dans la perspective de l'écologie industrielle permet de formuler des pistes pour tenter de conceptualiser et élaborer ce que pourrait être une politique de la science et de la technologie inspirée par la perspective du développement durable. Il y a là, à mon sens, une responsabilité sociale majeure qui incombe en priorité aux milieux de la recherche.