Évaluation des impacts de l'utilisation des terres en analyse du cycle de vie: caractérisation axée sur la qualité des sols

Les mécanismes à la base d'une détérioration de la qualité de l'environnement naturel sont majoritairement d'origine anthropique. Bien qu'elles ne soient pas intentionnelles, les conséquences de cette emprise humaine sont nombreuses sur les écosystèmes naturels et leur durabilité. Compte tenu de son rôle central et complexe, le sol est essentiel au maintien du fonctionnement des écosystèmes terrestres puisqu'il assure de multiples fonctions fondamentales. Sa qualité écologique est donc déterminante. Fondée sur une approche holistique, l'Analyse du Cycle de Vie (ACV) est un outil de prise de décision qui permet de quantifier différents impacts environnementaux potentiels en considérant l'ensemble des étapes du cycle de vie d'un produit. Il est bien établi que l'exploitation des terres engendre des impacts sur la biodiversité et est une source primaire de dégradation des sols affectant leur qualité écologique. Pourtant, les méthodes d'évaluation des impacts en ACV les comptabilisent de manière sommaire. Les approches publiées sont plutôt orientées vers les impacts sur la biodiversité ou encore vers une seule fonction écologique fournie par le sol, sa capacité productive. De plus, sur le plan spatial, la régionalisation des impacts qui varient selon les conditions de l'emplacement où l'intervention a lieu n'est pas pleinement explorée. Développés pour un contexte européen, les facteurs de caractérisation (FCs) disponibles sont généralement génériques et ne tiennent pas compte de la différenciation spatiale. La portée géographique des résultats obtenus en ACV pour la caractérisation des impacts de l'utilisation des terres peut donc être jugée insuffisante ce qui remet en question leur crédibilité, surtout pour un contexte canadien qui s'étend sur de nombreuses zones écologiques différentes. L'hypothèse de recherche sur laquelle se base ce projet est: L'adoption d'un modèle spatialisé permet de discriminer la variabilité spatiale des paramètres biogéographiques et améliore la représentativité géo-spatiale des FCs dans un contexte d'évaluation des impacts de l'utilisation des terres en ACV. Les objectifs sont: 1) d'établir un cadre d'analyse conceptuel pour considérer les impacts potentiels en ACV de l'utilisation des terres sur la qualité écologique du sol, 2) de développer des FCs par une approche spatialisée pour un contexte canadien et 3) d'opérationnaliser l'approche spatialisée à une échelle mondiale. Le cadre d'analyse conceptuel est établi dans le but d'harmoniser l'ensemble des voies d'impact majeures en ACV.

Abstract

The mechanisms underlying the deterioration of natural environmental quality are mainly anthropogenic. Although they are not intentional, the consequences of human dominance are numerous, especially on natural ecosystems and their sustainability. Given its essential and complex role in maintaining terrestrial ecosystem functioning, the soil performs many fundamental functions. Thus, its ecological quality is crucial. Based on a holistic approach, Life Cycle Assessment (LCA) is a decision-support tool used for the assessment of potential environmental impacts of a product over its entire life cycle. It is well established that land use causes impacts on biodiversity and is a primary source of soil degradation affecting its ecological quality. However, land use impact assessment methods are still lacking within LCA. So far, several published studies have only focused on the assessment of impacts on biodiversity and biotic production capacity, the latter being one ecological function among others. Moreover, the concept of regionalization (i.e. considering different impacts depending on the conditions of the location where they occur) is hardly explored. Indeed, developed within a European context, characterization factors (CFs) are often generic and do not account for spatial differentiation. Therefore, the geographic scope of land use impacts characterization is judged insufficient, creating doubts regarding LCA results credibility, especially for a Canadian context which spreads over several distinct ecological regions. The research hypothesis of this project is as follows: Using a spatial model allows discriminating spatial variability of biogeographical parameters and improves the geo-spatial representativeness of CFs within the context of LCA land use impact assessment. The main goals are: 1) to establish a conceptual framework accounting for LCA land use impacts on soil ecological quality, 2) to develop CFs for a Canadian context using a spatially-explicit approach and 3) to operationalize the approach at a global scale. The conceptual framework is established in order to harmonize major impact pathways suggested in LCA. It mainly focuses on the impact pathway regarding soil ecological quality by considering the multifunctional aspect of soil and emphasizing its contribution to more global ecosystem services at a larger scale. Thus, impacts are evaluated based on the soil's performance to fulfill a range of intended ecological functions and for which impact indicators have to be selected.