Projet scientifique

L’ambition de l’Institut pour la période 2020-2024 consiste à augmenter sa visibilité ainsi que celle de ses laboratoires et chercheurs sur le plan local et national, afin de promouvoir de manière plus efficace les projets pluridisciplinaires centrés sur les laboratoires de l’Université de Lille et de se positionner au premier plan des recherches sur l’environnement au niveau régional et international grâce à ses partenariats.

Les actions qui seront menées lors de la prochaine période concernent différents axes de recherches prioritaires qui permettront de renforcer la lisibilité de l’Institut et son positionnement aux niveaux régional et international.

Le projet de l’IRePSE est structuré autour de 4 grands domaines scientifiques :

  • Atmosphère, qualité de l’air et impacts
  • Ecosystèmes et biodiversité, structure et dynamique 
  • Géo-Biosphère, géodynamique et climats du passé 
  • Environnement, Risques, Nature et Société

Tous ces domaines scientifiques sont pluridisciplinaires et couvrent de nombreuses compétences complémentaires, présentes au niveau de l’Université de Lille.

 

A. « Atmosphère, qualité de l’air et impacts »

 

Ce domaine garde une structuration proche de celle proposée lors de la période précédente. Il concerne essentiellement la caractérisation et l’étude du devenir des polluants gazeux et des aérosols dans l’atmosphère. Les objectifs sont d’identifier l’impact de ces polluants sur la qualité de l’air, sur le climat et la santé. L’aspect sanitaire sera renforcé durant cette période et l’étude de biomarqueurs de la pollution sera traitée.

Pour le prochain quinquennal, ce domaine scientifique s’appuiera en grande partie sur les thématiques du projet scientifique du labexCaPPA dont la demande de renouvellement est en cours. CaPPA regroupe 7 laboratoires, y compris le LOA, le PC2A, le LASIR, le PhLAM et l’UMS ICARE, qui sont également adossés à l’IRePSE. Néanmoins, une attention particulière envers les projets émergents hors CaPPA sera portée afin d’assurer une complémentarité des projets (notamment pour la thématique « impacts sanitaires » qui n’est actuellement pas couverte par le projet du Labex CaPPA).

Il s’agira de mieux identifier les effets (directs ou indirects) des aérosols sur le climat, leurs sources et leur devenir. En outre, étant donné que ceux-ci peuvent provenir de sources secondaires après oxydation de la phase gazeuse, par exemple, et subir des transformations au cours de leur transport, il est nécessaire de mieux caractériser les transformations des espèces gazeuses sources d’aérosols ainsi que les propriétés physiques et chimiques des différents types d’aérosols (organiques, inorganiques, vieillis,…) afin d’estimer précisément leur impact. Grâce aux avancées réalisées dans le cadre du Labex CaPPA, des méthodes d’observation atmosphériques à différentes échelles spatiales (de la méso-échelle à l’échelle globale) sont développées et permettent de cartographier les principaux polluants du niveau continental jusqu’au niveau régional. Ces observations sur le long terme sont enrichies de résultats issus de campagnes de terrain où sont déployés des instruments permettant une caractérisation poussée des polluants avec une attention particulière pour les particules d’aérosols (taille et composition chimique). Ces données viennent alimenter des modèles atmosphériques d’inversion ou des modèles directs qui ont pour objectifs de retrouver l’origine de l’émission de ces polluants (naturelle ou anthropique, émission de proximité ou apports lointains) et de différencier les événements de pics de pollution particulaire.

En s’appuyant sur le savoir-faire des équipes régionales en physico-chimie de l’atmosphère, et notamment sur leur expertise en techniques de prélèvement in situ et d’analyses physico-chimiques, il est maintenant possible  de caractériser et de suivre très finement les polluants atmosphériques et leurs propriétés, qu’ils soient sous forme gazeuse ou particulaire. Grâce au renfort des équipes du laboratoire IMPECS, l’institut favorisera l’émergence  de projets mêlant sciences de l’atmosphère et impacts sanitaires. En effet, il est désormais reconnu que la pollution de l'air a des effets dramatiques sur la santé humaine, en particulier au niveau respiratoire, et constitue indéniablement un problème majeur pour la communauté internationale. L'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a d’ailleurs estimé qu'en 2012, la pollution de l'air ambiant était responsable de près de 7 millions de décès dans le monde, soit plus de 10% des décès toutes causes confondues, et pouvait être considérée comme le plus grand risque environnemental pour la santé (WHO, 2014 http://who.int.gate2.inist.fr/phe/health_topics/outdoorair/databases/en/).

Avec l’émergence sur le marché de capteurs individuels de polluants, il est possible de suivre l’exposition des populations aux principaux polluants réglementés à l’échelle de l’individu. Cependant nous ne sommes qu’au début de ces développements et ces capteurs doivent être plus finement testés, calibrés et étalonnés avec des techniques certifiées en vue d’exploiter avec rigueur les mesures issues de ces technologies miniaturisées. Enfin des études sur les impacts phytosanitaires de polluants, tels que l’ozone ou les particules, pourraient être également envisagées.

Quatre axes sont envisagés pour ce domaine scientifique :

  • L’axe 1 concerne les «polluants atmosphériques et impacts sur les plantes et la santé humaine». Le thème « polluants atmosphériques » est en adéquation avec l’étude des transformations de la phase gazeuse vers la phase particulaire du labex CaPPA (WP1 centré sur les espèces biogéniques) et en est complémentaire car il vise à quantifier les polluants dans l’atmosphère et à en étudier leurs transformations. Il s’agira dans cet axe d’apporter un volet sanitaire et phytosanitaire pour élargir cette thématique aux impacts sur les populations et les écosystèmes.
  • L’axe 2 «aérosols et impacts sanitaires» est complémentaire des WP2, 3 et 4 du labex CaPPA centrés respectivement sur (i) les propriétés physiques, chimiques et optiques des aérosols pour leur télédétection, (ii) l’observation des aérosols à différentes échelles, et (iii) la détermination des sources à l’aide de données satellitaires. L’axe 2 de l’IRePSE vise à étendre ces thématiques vers une meilleure caractérisation de la composition des aérosols et leurs impacts sanitaire et phytosanitaire. Il s’agira notamment d’étudier le rôle de la fraction fine et ultrafine des aérosols sur les maladies respiratoires (BPCO, asthme, cancer du poumon) en fonction de la nature des particules (source, composition chimique, biodisponibilité). Les effets de toxicité de ces particules pourront être évalués à l’aide de modèles animaux mais également in vitro sur des cultures primaires de cellules épithéliales pulmonaires.
  • L’axe 3 «nuages et cycle de l’eau» se rapproche du WP5 du LabexCaPPA centré sur l’étude des effets indirects des aérosols et leur rôle dans le cycle de vie des nuages. Le projet de l’IRePSE vise à renseigner le rôle des aérosols dans (i) la formation des gouttelettes de nuages, (ii) la quantification du transfert des polluants gazeux et particulaires vers les gouttelettes, et (iii) leur élimination de l’atmosphère par le biais des précipitations. Le projet de l’IRePSE vise également à poursuivre et à améliorer la caractérisation de l’eau atmosphérique (vapeur d’eau et nuage), à différentes échelles spatiales (du régional au planétaire), puisqu’elle joue un rôle important dans le climat actuel et son évolution future.
  • L’axe 4 «Remédiation» porte sur l’utilisation de nouveaux carburants (biocarburants, ajout d’hydrogène) pour la réduction des polluants à la source et des gaz à effet de serre. Les techniques innovantes de caractérisation des NOx, des suies et de leurs précurseurs (HAPs) récemment développées seront mises à profit pour caractériser l’impact de différentes familles de carburants sur la production de ces espèces.

 

B. « Ecosystèmes et Biodiversité, structure et dynamique »

 

De nombreux travaux sur l’impact du changement climatique actuel sur la biodiversité observent ou prévoient d’importants changements dans la composition, le fonctionnement des communautés et la dynamique (spéciation – extinction) des espèces. Les recherches de ce domaine scientifique visent à étudier les effets à court et long terme, ainsi que les effets passés, des changements climatiques sur la biodiversité en milieu terrestre et en milieu marin, avec un accent particulier sur les modèles biologiques et écologiques pris en région des Hauts-de-France.

Pour le prochain quinquennal, les recherches de ce domaine scientifique seront toujours organisées selon deux axes:

  • L’axe 1 "Pollution des milieux et effets sur les organismes et les écosystèmes" intégrera les collaborations relatives à l'étude de la distribution des polluants au sein des écosystèmes terrestres (milieu d’eau douce ou estuarien avec une attention particulière au niveau des interfaces solide/liquide des fleuves et leur embouchure), et de l'impact de ces polluants sur les organismes et les communautés ainsi que leur résilience. En ce qui concerne l'impact des polluants sur les organismes, un effort important sera mené pour exploiter la disponibilité de séquences de génomes entiers, de méthodologies de séquençage à haut débit, et de compétences importantes en interne pour l'utilisation d'outils bio-informatiques performants, afin d'identifier les gènes et/ou régions génomiques impliquées dans l'adaptation à ces polluants. Des approches expérimentales en conditions contrôlées seront menées notamment sur l'évolution de la tolérance aux éléments traces métalliques chez les végétaux, et sur l'impact des conditions micro-climatiques variables mais également de la charge en polluants sur la dynamique des communautés de la faune du sol (notamment la mésofaune) et de leurs traits de vie. En effet, les invertébrés du sol jouent un rôle majeur dans la dynamique des écosystèmes, notamment au travers de leur action de dégradation des litières qui permet un retour des nutriments dans le sol.
  • L’axe 2 "Changements climatiques et impact sur les écosystèmes et la biodiversité" concerne d'une part la caractérisation des changements climatiques et de leurs conséquences sur les propriétés de l'environnement abiotique (sol, eau et sédiment), et d'autre part l'étude des patrons et des processus impliqués dans la dynamique de la biodiversité en se focalisant sur la relation avec les changements climatiques. L'orientation stratégique visée est de développer d'une part les approches de modélisation de la dynamique de la biodiversité en relation avec les changements climatiques, et d'autre part l'intégration des données issues d'observations directes (travail de terrain ou expérimentations en serres ou laboratoire) ou indirectes (inférences à partir de données moléculaires).

Un nouveau volet concerne l'étude des interactions entre plantes et pollinisateurs comme témoins de l'impact des changements climatiques sur le fonctionnement des communautés. En effet, la disponibilité des ressources florales peut être altérée par les changements climatiques et la modification de l’usage des sols ; de même les modifications climatiques en synergie avec d’autres forçages anthropiques comme la pollution de l’air sont susceptibles d’affecter la survie des communautés de pollinisateurs. Les impacts sanitaires et écologiques lors d’évènements climatiques extrêmes peuvent être majeurs en particulier en environnement urbain. Ce volet visera donc à évaluer les impacts potentiels des changements climatiques le long d’un gradient d’urbanisation et donc d’un possible gradient thermique (effet d’ilot de chaleur) et d’anthropisation sur les réseaux d'interactions mutualistes plantes/pollinisateurs.

Un autre volet concerne l'étude des mécanismes d’adaptation à l'échelle d'espèces individuelles à travers (1) l’analyse de l’immunocompétence d'espèces pollinisatrices du genre Bombus le long d’un gradient urbain, utilisant ici l'immunocompétence comme un biomarqueur de sensibilité aux changements environnementaux (observations directes et approches expérimentales), et (2) l'exploration du lien entre le système de reproduction des espèces végétales et leur sensibilité aux changements anthropiques (approches expérimentales et inférences à partir de données moléculaires).

Un troisième volet concerne l'étude de l'impact des changements climatiques sur la dynamique de la biodiversité au travers de l'étude du processus de spéciation. En effet, la diversité mesurée par le nombre d’espèces actuelles est le résultat d’une dynamique qui combine à la fois des processus à l’origine de nouvelles espèces (les événements de spéciation) et d’autres processus réduisant ce nombre (les extinctions). Les taux contemporains d’extinction mesurés par la réduction du nombre des espèces ou par la réduction en cours des tailles des populations se révèlent être élevés chez les plantes comme chez les animaux. Si les facteurs responsables des extinctions commencent à être bien définis, nos connaissances sur les dynamiques de spéciation sont davantage embryonnaires, nous empêchant de percevoir les conséquences sur le long terme des changements globaux rencontrés actuellement. L’objectif de ce volet consiste donc à explorer les contributions des facteurs génomiques, géographiques et environnementaux sur l’apparition de nouvelles espèces. Ces facteurs seront étudiés aux différentes échelles de temps évolutives où le processus de spéciation a lieu, en combinant à nouveau diverses approches.

Les AAP IRePSE dans ce domaine scientifique pourront être liées aux WP3, 4 et 5 du CPER CLIMIBIO et permettre de poursuivre les collaborations initiées ou d’en développer de nouvelles au regard des avancées faites dans le cadre de  CLIMIBIO. Ce volet du programme est dédié à l’étude intégrée des impacts du changement climatique en cours et d’autres forçages d’origine anthropique sur la biodiversité, sur la santé humaine, et sur les socio-écosystèmes.

 

C. « Géo-Biosphère, géodynamique et climats du passé »

 

L’histoire de notre planète est singulière car la Vie interagit avec son environnement physico-chimique. La compréhension des relations et rétroactions entre la Géosphère et la Biosphère à l’échelle planétaire et à l’échelle temporelle propre aux cycles naturels de la Terre (l’échelle des temps géologiques) est une thématique de recherche fertile qui prend de l’ampleur dans le cadre de l’IRePSE. Elle a été soutenue dans le passé au travers des projets pluridisciplinaires émergents.

Etant donné que les chercheurs et enseignants - chercheurs de ce domaine scientifique ont souvent des chantiers d’étude situés à l’étranger, cette thématique pourra s’appuyer sur de nombreuses collaborations internationales existantes (Russie, Mexique, Chine, Maghreb, Caucase, Iran, Japon, Australie). Ces contacts pourront être utilisés dans le cadre d’une coordination des activités de l’IRePSE en accompagnement de la politique RI de l’ULille. 

Ce domaine sera structuré en 3 axes :

  • L’axe 1  « Vie et Terre primitives » pourra s’appuyer sur les chercheurs ayant compétences en géochimie (organique et isotopique), minéralogie et paléontologie, ainsi que sur les appareils analytiques disponibles en spectrométrie de masse, pour contraindre la co-évolution de la Vie et des environnements sur Terre au cours du Protérozoïque, avant l’émergence des écosystèmes marins complexes à la base du Cambrien (Phanérozoïque). La particularité de ce thème, en cours de développement, notamment dans le cadre de l’ANR M6fossils, consiste à la détermination de micro- et macro-fossiles à l’aide de nouvelles microanalyses et techniques innovantes (ToF-SIMS, μL2MS) qui permettent d’extraire une information moléculaire et anatomique de cellules isolées ; ces informations permettent de mieux contraindre la détermination de ces fossiles, difficilement reconnaissables parmi les embranchements connus aujourd’hui. Il s’appuie aussi sur une collaboration franco-russe pour l’étude de fossiles édiacariens (fin Protérozoïque ; environ 550 Ma = million d’années), difficilement identifiables mais  exceptionnellement bien préservés en Russie ; leur comparaison avec des morpho-structures analogues que l’on peut observer aujourd’hui sur les tapis microbiens formés dans des milieux extrêmes hypersalins nous aide à mieux interpréter leur origine biologique et comprendre leur formation.  En outre, la transition Ediacarien - Cambrien, a très probablement représenté aussi un tournant majeur dans le verdissement des paysages terrestres (écosystèmes continentaux), pendant lequel des communautés microbiennes ont laissé leur place à une communauté algale émergente (les charophytes) qui a constitué la base écologique pour l’évolution des plantes continentales et l’arrivée ultérieure des animaux terrestres. Un des projets inter-labo soutenus en 2018 par l’IRePSE permet d’intégrer les caractérisations environnementales et géomicrobiologiques de différents écosystèmes par des approches complémentaires, de la sédimentologie à la (bio)géochimie. Un autre projet de collaboration constitue l’étude de l’évolution des trachéophytes et protrachéophytes du Dévonien – Carbonifère, notamment avec la flore de Rhynie Chert en Ecosse et les collections de Paléontologie de l’ULille.
  • L’axe 2  portera sur « les couplages entre géodynamique, climat et paléobiodiversité ». Suite aux problèmes liés à l’utilisation des matières organiques fossiles issues des réservoirs géologiques et le rejet de grandes quantités de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, une grande réflexion a été menée au sein de la communauté scientifique sur les processus naturels qui aboutissent, à l’échelle des temps géologiques, à une modification de la répartition des différents stocks de carbone sur notre planète. Ainsi, de nombreux travaux suggèrent que sur le long terme, la dynamique interne de la Terre (dégazage de CO2 dû aux éruptions volcaniques) et la formation des chaînes de montagne ont dû influencer profondément le climat du passé. En effet, les imposants reliefs issus de la formation des chaînes de montagnes augmentent de façon significative l’altération chimique des roches, le flux des nutriments vers les océans et le stockage de carbone organique dans les sédiments océaniques (pompe biologique du CO2). Ainsi, le refroidissement climatique graduel observé depuis environ 40 Ma et l’entrée dans le type de climat «Icehouse» actuel, sont en partie attribués à la surrection de la chaîne de montagnes alpines, depuis les Alpes jusqu’aux Himalayas. Or, le Paléozoïque supérieur (420-250 Ma) correspond également à une période orogénique majeure, comparable en termes de reliefs créés les derniers 40 Ma ; en effet, de nombreux systèmes montagneux ont été formés entre le Dévonien supérieur et le Carbonifère terminal et notre planète a connu à cette époque des calottes de glace sur les pôles (au moins le pôle sud) ; par conséquent, cet intervalle géologique peut être considéré comme un analogue des temps récents, du moins pour ce qui concerne la dimension paléotopographique et paléoclimatique. Dans la mesure où l’évolution de ces systèmes montagneux a été beaucoup plus poussée que le système Alpes-Himalaya, qui est encore dans un stade relativement précoce de son évolution, la compréhension du système global terrestre au Paléozoïque supérieur peut nous fournir des perspectives précieuses sur l’évolution naturelle du climat pour les millénaires à venir. Les premiers effets de cette grande période orogénique ont été enregistrés dès le passage Frasnien/Famennien (Dévonien supérieur, ca 375 Ma) avec le soulèvement de cordillères montagneuses péri-équatoriales, depuis l’Asie centrale jusqu’à l’Amérique du Nord. Cette période est marquée également par une chute significative de la biodiversité marine (il s’agit d’une des 5 grandes crises du Phanérozoïque, celle de la limite Frasnien-Famennien, appelée « événement de Kellwasser ») et par des changements environnementaux drastiques contemporains d’un refroidissement global du climat conduisant à la mise en place de calottes glacières aux hautes latitudes au Famennien supérieur. « L’événement de Hangenberg », enregistré à la limite Dévonien/Carbonifère constitue également un événement de crise majeure. Les causes néfastes de ces deux événements de crise biologique sont à rechercher in fine dans des changements climatiques à l’échelle planétaire.  Cette thématique nécessite une approche pluri-disciplinaire entre paléontologues, sédimentologues, géochimistes et tectoniciens, afin de mettre en évidence et comprendre la dynamique de paléobiodiversité du Dévonien supérieur/Carbonifère inférieur, suivre l’évolution des paléoenvironnements océaniques, s’intéresser à la géométrie et cinématique des chaînes de montagne, à la paléogéographie et la dynamique de l’érosion sur les continents pendant ce même intervalle temporel. Le signal géochimique d’altération et d’oxygénation/anoxie des séries marines mesuré dans un cadre de stratigraphie intégrée, peut nous renseigner sur le forçage des pulsations orogéniques sur le climat.
  • L’axe 3  s’intéressera aux « interactions climats, milieux et Hommes au Quaternaire ». Le développement de cet axe se base sur les interactions des expertises paléontologiques, sédimentologiques et géochimiques des laboratoires de l’IRePSE. Les données acquises jusqu’à maintenant montrent que les changements du climat ont pu conditionner la réponse de l’Homme aux changements de son milieu. De même, l’enregistrement fossilifère et sédimentaire permet aussi de révéler les différentes façons dont l’Homme lui-même a influencé son environnement, de façon profonde et durable. Un des objectifs est de suivre en parallèle les capacités d’adaptation des groupes humains présents dans la région, depuis les chasseurs cueilleurs nomades de la Préhistoire jusqu’aux sociétés sédentarisées historiques. Les réponses à ces mutations climatiques et environnementales en termes de gestion des territoires et des ressources naturelles de ces différents groupes humains sont par ailleurs aisément développables sous forme de Systèmes d’Informations Géographiques. Un des buts recherchés est en particulier la compréhension et le suivi des modalités de la mise en place des écosystèmes modernes présents dans la région, ainsi que les interactions entre les Hommes et ces changements d’environnements. Une attention particulière sera portée sur l’inventaire des espèces présentes en région durant les phases tempérées ou naturellement adaptées aux conditions écologiques actuelles. Au-delà de ces aspects, une identification de « vrais écosystèmes non anthropisés » permettra de fournir des pistes aux aménageurs des territoires dans la perspective, par exemple, de la réintroduction de certaines espèces d’animaux. Par ailleurs, la compréhension des réponses des écosystèmes littoraux aux pressions climatiques et anthropiques présente un intérêt académique, mais aussi appliqué. Plus particulièrement, la zone de transition entre estuaires et zones littorales évolue de façon très dynamique au cours du temps, sous l’impulsion des changements du niveau marin, des flux sédimentaires qui changent en étroite relation avec le climat et l’activité anthropique. Il est donc intéressant de pouvoir suivre dans le temps l’évolution écologique et sédimentaire des estuaires et la zone de transition entre ceux-ci et les zones littorales afin de retracer (et prédire ?) l’influence des facteurs anthropo-climatiques sur le trait de côte. Les plaines littorales picardes et flamandes et leurs nombreux estuaires se prêtent particulièrement à cette étude, d’autant que les estuaires contiennent un enregistrement de grande qualité de l’histoire holocène de la région. Enfin au sein de cet axe, sont également envisagées toutes les études issues des forages des domaines marins profonds qui permettent, à travers l’étude minéralogique et géochimique des particules sédimentaires de révéler et comprendre les transferts terre-mer et changements paléoclimatiques survenus au Quaternaire. 

 

D. « Environnement, Risques, Nature et Société »

 

L’enjeu dans ce domaine transversal est de développer des réflexions sur les mutations et les recompositions des territoires, de la ville et des métropoles en tant que systèmes territoriaux en intégrant les changements et les risques environnementaux. Nous nous interrogeons sur les processus qui sous-tendent ces mutations aussi bien en termes de vulnérabilités que de dynamiques créatrices. La plupart des concepts qui relèvent des problématiques environne-mentales sont présents dans nos résultats et plus particulièrement ceux sur les risques environnementaux ou les territoires à risques, les inégalités environnementales, les relations à la nature et à la biodiversité. Elles concernent quatre thèmes structurant les recherches de ce domaine scientifique, avec un appui disciplinaire en Ecologie, en Physique-Chimie et en Géosciences de l’environnement.

  • L’axe 1 portera sur l’ urbanisation : inégalités environnementales, relations à la nature et à la biodiversité ». L’urbanisation constitue un des principaux facteurs de modification de l’environnement, résultant notamment en une forte exposition à des substances toxiques anthropogènes. Dans ce contexte nous cherchons à faire le lien entre les enjeux écologiques et la qualité de vie en ville. Ainsi, un récent projet financé par L’IRePSE proposait d’étudier l’impact des contraintes urbaines sur les espèces sauvages qui peuvent se maintenir en ville. Le même projet a essayé de mettre en évidence la façon dont ces espèces sauvages peuvent nous renseigner sur la qualité de l’habitat humain. En effet, l’urbanisation affecte aussi la qualité des milieux avec des conséquences sur la santé humaine. Un autre exemple d’étude qui peut être mené de façon pluridisciplinaire dans le cadre des actions spécifiques de l’IRePSE concerne l’impact de l’urbanisation sur la distribution des ressources en eau potable. Cela peut aussi permettre d’intégrer dans notre périmètre des établissements comme l’Agence de l’Eau Artois-Picardie et le BRGM.
  • L’axe 2 s’intéressera à la « Concertation et gouvernance des risques environnementaux en milieu terrestre ». Nombreux sont les risques environnementaux qui peuvent avoir lieu en milieu terrestre et qui nécessitent une surveillance pluridisciplinaire. Ils peuvent concerner la compréhension de la circulation souterraine et en surface des fluides et la gestion des ressources, la vulnérabilité des habitations, les inondations, l’évaluation du risque sismique, l’évolution récente et future du milieu littoral et du retrait des côtes dans la région. La compréhension, l’évaluation et la gouvernance de tous ces risques naturels nécessitent une meilleure compréhension de la structure et dynamique géologique du sous-sol et des processus environnementaux de surface. En outre, la qualité des affleurements géologiques en Ardenne, Avesnois, Boulonnais et dans le Bassin Minier, et la quantité de données acquises tout au long de l’histoire de l’exploitation des ressources minérales régionales, ont rendu notre territoire propice à une confrontation pluridisciplinaire des observations de surface/sub-surface, à des modélisations géologiques dynamiques (e.g. structurale, thermique, stratigraphique, hydrogéologique, géochimique, etc.).
  • L’axe 3 portera sur le « développement durable, la transition énergétique et l’adaptation au changement climatique ». Dans le cadre de la COP 21 et de la loi relative à la transition énergétique la France s’est engagée sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l’évolution de son mix énergétique. La région Hauts-de-France de son côté s’est fixée l’objectif ambitieux de passer à 100% d’énergie renouvelable à l’horizon 2050. La géothermie de basse température constitue une des solutions alternatives réalistes à l’utilisation des énergies fossiles pour notre territoire, en exploitant notamment l’aquifère profond des calcaires carbonifères (substratum du bassin minier des départements du Nord et du Pas de Calais) à l’exemple de ce qui est développé dans la région de Mons, en Belgique dans un contexte géologique très comparable.
  • Enfin, l’axe 4 s’intéressera à l’ identification et mise en valeur du patrimoine régional d’ordre écologique, géologique, paléontologie et archéologique ». Dans la région Hauts-de-France, l’histoire humaine se mêle tout particulièrement avec son substrat géologique. Les chercheurs de l’IRePSE impliqués dans ces démarches sont des interlocuteurs privilégiés des diverses instances régionales en charge du patrimoine naturel ou celles liées aux activités humaines, comme les réserves naturelles, les parcs, les sites remarquables et les collections de musées. La mise en valeur d’un patrimoine paléobiologique, voire de préservation, couvre diverses périodes géologiques. Les sites et/ou stratotypes régionaux du Paléozoïque dans le Boulonnais, les Ardennes, etc. sont de très bons exemples, ainsi que les gisements quaternaires de la région qui permettent souvent de combiner des aspects paléontologiques et archéologiques. Enfin, les terrils constituent un autre bon exemple.