La phytoremédiation est une technique de dépollution naturelle fondée sur l’utilisation de plantes pour gérer différents polluants présents dans les sols. Prometteuse, mais encore expérimentale, cette méthode est testée sous plusieurs modalités par des scientifiques à Uckange, en Moselle, sur la friche d’une ancienne usine sidérurgique.

À l’échelle de l’Europe, 62 % des sols sont aujourd’hui considérés comme dégradés, selon l’Observatoire européen des sols – EUSO. L’enjeu est de taille : les sols, que nous avons longtemps réduits à un rôle de simple support, jouent en réalité de très nombreuses fonctions pour le vivant. Celles-ci sont traduites en services écosystémiques rendus à l’humain : fourniture d’aliments, de fibres, de combustibles, pollinisation, régulation du climat ou encore la purification de l’eau, etc.

Ces biens et services, que nos sols dégradés ne fournissent plus correctement, engendrent notamment une baisse de la production agricole et de la qualité des aliments et de l’eau. Parmi les causes de cette dégradation figurent en bonne place les pollutions d’origine anthropique. Par exemple, l’utilisation de produits phytosanitaires, d’hydrocarbures (stations-service) ou encore pollutions industrielles.

Les polluants peuvent engendrer des problématiques de santé publique et tendent à se propager dans l’environnement, dans les sols, mais aussi, sous certaines conditions, vers les eaux et dans la chaîne alimentaire. Leur élimination est donc cruciale. Pour agir au niveau du sol, il existe trois grandes catégories de traitements : physiques, chimiques et biologiques. La sélection s’opère en fonction de différents paramètres, comme l’hétérogénéité et les teneurs en contaminants, l’étendue de la pollution, l’encombrement du site, les contraintes de temps, le bilan carbone de l’opération ou encore l’acceptabilité du projet par les riverains.

De plus en plus de projets de recherche explorent les traitements biologiques fondés sur la phytoremédiation : la dépollution par des plantes.

C’est notamment le cas à Uckange, en Moselle, où un ancien site sidérurgique est devenu un laboratoire à ciel ouvert permettant de tester ces méthodes, à travers une initiative portée par la Communauté d’agglomération du Val de Fensch en partenariat avec l’Université de Lorraine, l’Inrae et le Groupement d’intérêt scientifique requalification des territoires dégradés : interdisciplinarité et innovation (Gifsi).

Les vertus de la phytoremédiation

Commençons par expliquer ce que l’on entend par « phytoremédiation ».

Il s’agit de sélectionner des végétaux appropriés qui vont, via leurs systèmes racinaires et parfois leurs parties aériennes, permettre de dégrader les polluants organiques (phyto et/ou rhizodégradation), d’extraire les polluants minéraux (phytoextraction), de les stabiliser dans les sols afin d’éviter une mobilité et/ou une biodisponibilité (phytostabilisation) ou même de les volatiliser pour certains d’entre eux (phytovolatilisation).

Le choix des espèces végétales va dépendre, entre autres, des caractéristiques physico-chimiques du sol (potentiel agronomique, contaminant ciblé et teneur), du climat et de leurs capacités à être maîtrisées (non envahissante). Pour ce projet, leurs potentiels de valorisation à la suite de l’action de dépollution ont également été pris en compte.

Certaines plantes sont par ailleurs particulièrement intéressantes pour leur capacité à dépolluer le sol de plusieurs éléments à la fois : le tabouret bleu (Noccaea caerulescens), par exemple, peut extraire d’importantes quantités de zinc, mais aussi de cadmium et de nickel.

Le miscanthus géant (Miscanthus x giganteus) stimule, quant à lui, la microflore du sol pour dégrader les hydrocarbures totaux ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques.

L’association de la luzerne (Medicago sativa) à la fétuque élevée (Festuca arundinacea) permet en parallèle, grâce à la microflore du sol, l’élimination de plusieurs molécules de polychlorobiphényles

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La friche d’Uckange, laboratoire à ciel ouvert

Le parc U4, à Uckange, est un ancien site sidérurgique multicontaminé. Il est également classé à l’inventaire supplémentaire des monuments historiques.

Depuis quelques années, une initiative baptisée les jardins de transformation – accessible au public lors de visites guidées – a pour objectif de tester différentes modalités de phytoremédiation. Sur deux hectares de ce site qui en compte douze – les scientifiques explorent la dépollution par les plantes, en association avec des microorganismes présents dans les sols et qui participent également à ce processus de décontamination.

Quand cela était possible, une première phase d’essai en laboratoire a été menée avant l’implantation sur site. Il s’agissait d’expérimentations sous conditions contrôlées (température, humidité, luminosité avec des cycles jour-nuit). L’objectif était de sélectionner les espèces végétales potentielles candidates à un usage pour la phytoremédiation. Après la validation de cette phase en laboratoire, des essais en conditions réelles ont été mis en place.

Depuis 2022, différentes modalités de phytoremédiation sont testées au travers des jardins de transformation. Ce site, qui est contaminé à la fois en éléments traces métalliques (cuivre, zinc, nickel, chrome…) et en polluants organiques (hydrocarbures totaux, hydrocarbures aromatiques polycycliques), accueille, pour le moment, 7 modalités, toutes en co-culture.

Par exemple, des jardins-forêts ont été installés sur trois parcelles du site, représentant environ 750 m². Une vingtaine d’espèces végétales comestibles de différentes strates (arbres, arbustes, herbacées, légumes racines, lianes) ont été installées afin de tester la capacité de ces associations végétales à dépolluer les sols. De quoi récolter des informations précieuses à l’avenir sur l’éventuel transfert des polluants du sol vers les parties comestibles de ces plantes, qui n’a pas encore été étudié.

Les espèces végétales présentes naturellement sur le site sont également suivies afin de comprendre le mode de recolonisation de ces espaces dégradés et estimer l’implication des 200 plantes identifiées dans l’amélioration de la qualité des sols et la dépollution.

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Associer plantes d’extraction et de dégradation

Une autre originalité du projet est d’associer, pour la première fois, des procédés de phytoextraction et de phyto/rhizodégradation. Jusqu’à présent, seule une espèce végétale capable de traiter un contaminant était mise en place sur un sol. Ici, nous misons sur des co-cultures de végétaux. L’enjeu est d’améliorer l’efficacité de dépollution, mais aussi les fonctions du sol (qualité agronomique, biodiversité, stockage carbone).

L’innovation réside, ici, dans l’association de Miscanthus x giganteus, qui favorise la dégradation des molécules organiques, avec des espèces de la famille des Brassicaceae capables d’extraire les éléments traces métalliques.

Pour chacune des phases et pour tester l’efficience des processus en conditions réelles, des analyses sur le sol, en amont et après les cycles de cultures, sont réalisées dans le but d’évaluer :

• la diminution des teneurs en contaminants,

• l’amélioration de la qualité agronomique,

• et l’augmentation de la biodiversité microbienne.

La biomasse végétale produite sur site est également caractérisée afin d’estimer son application dans les processus de dépollution (notamment la phytoextraction) et d’évaluer la possibilité de valorisation de cette matière première produite sur site dégradé.

Les premiers résultats seront publiés dans les prochains mois.

Bénéfices collatéraux de la phytoremédiation

Notre approche va au-delà de la remédiation des sols : la présence de ces différents organismes vivants aura d’autres effets bénéfiques.

Ces multiples espèces permettent d’améliorer la qualité des sols. En effet, cela augmente sa teneur en matière organique et fournit davantage d’éléments nutritifs, en améliorant l’efficacité du recyclage dans les cycles biogéochimiques. Cela participe aussi à la modification de la structure du sol et à la réduction de l’érosion, et in fini à l’amélioration des rendements et de la qualité des biomasses produites. On peut également noter l’augmentation de la taille des communautés microbienne et de la diversité des microorganismes.

Ceci a déjà été démontré en système agricole, l’idée est désormais de déterminer si les mêmes effets seront détectés sur des sols dégradés. Cette démarche participe également à la lutte contre le changement climatique car elle améliore le stockage du carbone par les sols, ainsi qu’à la régulation des ravageurs et à la pollinisation des cultures sur site, par l’augmentation de la biodiversité animale.

En outre, ce laboratoire à ciel ouvert permet non seulement de tester différentes modalités de phytoremédiation sans être soumis à des contraintes de temps, mais aussi d’obtenir, grâce à ses surfaces importantes, suffisamment de biomasse végétale pour vérifier la possibilité de valoriser les plantes cultivées pour d’autres usages (par exemple, paillage, compost, production d’énergie, produits biosourcés…), une fois leur action dépolluante terminée.

Sonia Henry a reçu des financements de la Communauté d'Agglomération du Val de Fensch et de l'Institut Carnot Icéel

Près de huit Français sur dix vivent à proximité d’une friche polluée. Malgré les opérations de dépollution, les politiques de reconversion et l’objectif zéro artificialisation nette (ZAN), plusieurs milliers de sites restent à l’abandon. Entre incertitudes techniques, coûts de dépollution cachés et mémoire collective, la confiance des habitants reste difficile à restaurer.

Vous vivez peut-être, sans le savoir, à proximité d’une friche polluée : c’est le cas de près de huit Français sur dix. Malgré les politiques de reconversion engagées ces dernières années, notamment dans le cadre de France Relance (2020-2022) et des dispositifs mis en place par l’Agence de la transition écologique (Ademe), ces friches existent toujours. Selon les données de l’inventaire national Cartofriches, plus de 9 000 friches sont encore en attente de projets de reconversion en France en 2026.

Anciennes usines, décharges, casernes militaires, zones portuaires ou ferroviaires, mais aussi hôpitaux, écoles ou équipements de services… Les friches sont, par nature, très diverses. Elles sont majoritairement héritées de notre passé industriel. Mais certaines concernent des activités de services actuelles qui ont été implantées sur d’anciens terrains industriels déjà contaminés, comme l’illustre l’ancien site Kodak à Vincennes (Val-de-Marne).

Au-delà de leur emprise physique, certaines friches ont marqué durablement les territoires et les mémoires collectives. Certains noms sont aujourd’hui associés à des pollutions persistantes, voire à des crises sociales, comme Métaleurop, Péchiney, Florange ou encore AZF.

Ces sites abandonnés, bâtis ou non, mais nécessitant des travaux avant toute réutilisation font l’objet de transformations variées : logements, jardins, bureaux, centres commerciaux ou espaces culturels, à l’instar de la friche de la Belle-de-Mai dans le 3ᵉ arrondissement de Marseille. À l’heure où la France s’est engagée vers l’objectif zéro artificialisation nette (ZAN), la reconversion des friches est un enjeu majeur pour les territoires afin de limiter l’étalement urbain et promouvoir l’attractivité des territoires.

Pourtant, malgré les opérations de dépollution, beaucoup peinent à retrouver un usage. Pourquoi ? Parce que dépolluer un sol ne suffit pas à effacer un passé ni à restaurer la confiance des habitants.

Dépolluer : une étape indispensable mais complexe

Avant d’être réaménagée, une friche polluée fait l’objet de diagnostics des sols qui débouchent le plus souvent sur l’élaboration d’un plan de gestion. Ce document définit les mesures nécessaires pour rendre le site compatible avec l’usage envisagé : excavations des terres polluées, confinement sous des dalles ou des enrobés, gestion des eaux, surveillance dans le temps, ou encore restrictions d’usage.

Son contenu dépend de l’usage futur. Transformer une friche en entrepôt logistique n’implique pas les mêmes exigences que la création d’une école. Plus l’usage est dit « sensible » et plus les exigences sanitaires sont élevées. En France, la dépollution ne vise donc pas à un retour à un sol totalement exempt de pollution. Elle repose sur un arbitrage entre pollution résiduelle, exposition potentielle et usages futurs.

À cela s’ajoute une réalité souvent sous-estimée : le coût de la dépollution est très variable et est rarement connu avec précision dès le départ.

Selon les caractéristiques du site, les polluants, leur profondeur et les usages envisagés, les coûts peuvent devenir exponentiels. En cas de découvertes fortuites (amiante caché dans des remblais ou concentrations en métaux lourds plus élevées que prévu), le plan de gestion est modifié. Autrement dit, dépolluer est souvent simple sur le papier, mais beaucoup plus incertain dans la réalité, avec potentiellement des coûts cachés.

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Le stigmate, angle mort de la reconversion

Cette incertitude technique n’est pas sans effet sur la perception des habitants, qui voient parfois ressurgir au fil des travaux les traces d’un passé que l’on pensait maîtriser. Même après des travaux conformes aux normes, de nombreuses friches peinent à attirer habitants, usagers ou investisseurs.

C’est ce que l’on appelle « l’effet de stigmate ». Un site reste associé à son passé, à des pollutions médiatisées ou à des crises sanitaires et sociales qui ont marqué les esprits.

Autrement dit le passé continue de se conjuguer au présent. Le sol est assaini, mais la mémoire collective, elle, ne l’est pas. Pour filer la métaphore, la friche devient un présent imparfait : juridiquement réhabilitée, mais symboliquement suspecte. Ce stigmate a des effets concrets : inoccupations ou sous-utilisations prolongées et oppositions locales, par exemple.

Pour objectiver cette défiance, nous avons mené une enquête auprès de 803 habitants vivant à proximité d’une friche polluée, répartis dans 503 communes françaises. Les résultats sont sans appel : près de 80 % des personnes interrogées se déclarent insatisfaites de la manière dont sont gérées et reconverties les friches polluées en France.

Cette insatisfaction est plus forte parmi les personnes percevant les sols comme fortement contaminés ayant déjà été confrontées à des situations de pollution ou exprimant une faible confiance dans les actions de l’État. Elles se déclarent également plus réticentes à utiliser ou à investir les sites une fois réhabilités.

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Un décalage entre gestion technique et perceptions

Ces résultats révèlent un décalage entre la gestion technique des friches et la manière dont elles sont perçues par les habitants. Sur le plan réglementaire, un site peut être déclaré compatible avec l’usage prévu, mais sur le plan social, il peut rester perçu comme risqué.

Plusieurs mécanismes expliquent ce décalage.

• Le premier tient à l’invisibilité de la pollution des sols. Contrairement à un bâtiment délabré, un sol dépollué ne se voit pas, ce qui peut alimenter le doute.

• La mémoire collective joue également un rôle central. Les friches polluées sont souvent associées à un passé industriel lourd, parfois marqué par des scandales sanitaires ou des crises sociales qui laissent des traces durables dans les représentations.

• Enfin, le manque d’information peut renforcer la suspicion. Les notions de pollution résiduelle ou de plan de gestion peuvent en effet être difficiles à appréhender pour les non-spécialistes. Or, lorsqu’une pollution n’est pas totalement supprimée, le message peut être mal compris et perçu comme un danger dissimulé.

Ainsi, même si les solutions techniques sont solides, le stigmate persiste. Pourtant, sans confiance des populations, point de reconversion durable.

Ces résultats soulignent un point essentiel : la reconversion des friches polluées ne repose pas uniquement sur la qualité des travaux de dépollution. Elle dépend tout autant de la capacité à instaurer un climat de confiance. Cela suppose une information claire, transparente et accessible, expliquant non seulement ce qui a été fait, mais aussi ce qui reste en place et pourquoi. Cela implique d’associer les riverains aux projets, en amont, afin qu’ils ne découvrent pas les transformations une fois les décisions prises. Enfin, cela nécessite de reconnaître le poids du passé et de la mémoire locale, plutôt que de chercher à l’effacer.

Dans un contexte de zéro artificialisation nette (ZAN), les friches polluées constituent une opportunité foncière. Mais sans prise en compte des dimensions sociales et symboliques, les solutions techniques, aussi performantes soient-elles, risquent fort de rester insuffisantes. Dépolluer les sols est indispensable. Instaurer ou restaurer la confiance des habitants l’est tout autant.

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L'enquête détaillée dans l'article a été financée par l'Université de Montpellier.

Marjorie Tendero a reçu un co-financement de sa thèse en sciences économiques par l'ADEME et la Région Pays de la Loire (2014-2017).

En matière de transition énergétique, les débats sur la production et la consommation électrique tendent à occuper le devant de la scène politico-médiatique et à occulter le rôle des bioénergies. Ces dernières font pourtant partie intégrante de la programmation énergétique du pays. Leur production peut avoir des impacts majeurs tant sur les modes de production agricole que sur nos habitudes alimentaires.

Dans les prospectives énergétiques telles que la stratégie nationale bas carbone (SNBC), les scénarios négaWatt ou encore ceux de l’Agence de la transition écologique Ademe… les bioénergies sont régulièrement présentées comme un levier incontournable de la transition, en complément de l’électrification du système énergétique.

Pour rappel, ces énergies, qui peuvent être de différentes natures (chaleur, électricité, carburant…), se distinguent des autres par leur provenance. Elles sont issues de gisements de biomasses tels que le bois, les végétaux et résidus associés, les déchets et les effluents organiques.

L’électrification met en scène de nombreuses controverses politiques et sociétales dans le débat public et médiatique. Par exemple : compétition entre renouvelable et nucléaire, arrêt des moteurs thermiques… À l’inverse, les discussions sur les bioénergies se cantonnent encore aux milieux scientifiques et académiques.

Pourtant, leur déploiement implique des évolutions importantes. Et ceci à la fois dans les modes de production agricole et les habitudes alimentaires, en tout cas si nous le voulons durable.

Il est donc essentiel que le sujet bénéficie d’une meilleure visibilité et d’une plus grande appropriation par la société pour que puissent naître des politiques publiques cohérentes.

Les bioénergies, levier de la transition énergétique

La transition énergétique, qui consiste à réduire drastiquement le recours aux énergies fossiles, est centrale dans la lutte contre le changement climatique. À l’horizon 2050, elle s’appuie sur deux piliers :

• d’une part l’augmentation de la production d’électricité « bas carbone », associée à une forte électrification des usages, notamment pour la mobilité.

• de l’autre, une hausse conséquente de la production de bioénergies pour compléter l’offre électrique, en particulier pour les usages difficilement « électrifiables » (par exemple dans l’industrie).

Actuellement, au niveau national, les bioénergies représentent de 150 à 170 térawattheures (TWh) par an, soit un peu plus de 10 % de l’énergie finale consommée. Ce chiffre concerne principalement la filière bois, à laquelle s’ajoutent les biocarburants et la filière biogaz. À l’horizon 2050, les prospectives énergétiques prévoient une consommation de plus de 300 de bioénergies, avec une forte croissance dans les secteurs du biométhane (injection du biogaz dans le réseau de gaz après épuration du biométhane) et, dans une moindre mesure, des biocarburants.

La programmation pluriannuelle de l’énergie n°3 (PPE3), qui est en cours de consultation, constitue la feuille de route de la France pour sa transition énergétique, avec des objectifs chiffrés. Pour la filière biométhane, la cible est fixée à 44 TWh/an dès l’horizon 2030 puis jusqu’à 80 TWh/an en 2035, contre une production actuelle de l’ordre de 12 TWh/an. Concernant les biocarburants, la PPE3 prévoit une légère augmentation pour atteindre 50 TWh/an en 2030-2035.

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La nécessité d’une biomasse « durable »

L’optimisme quant à nos capacités à cultiver de manière durable les biomasses nécessaires à la production de ces bioénergies n’est cependant plus de mise.

Alors que la deuxième Stratégie nationale bas carbone (SNBC) tablait sur une production de 370 TWh/an de bioénergies en 2050, la nouvelle version SNBC 3 revoit ce chiffre à la baisse à 305 TWh/an. En mai 2025, le rapport des académies d’agriculture et des technologies réduisait ce chiffre à 250 TWh/an.

L’évolution à la baisse de ces chiffres met en lumière l’inadéquation entre les besoins de biomasse pour la transition énergétique, telle qu’elle est actuellement envisagée, et les capacités de production du système agricole actuel.

En novembre 2023, le Secrétariat général à la planification écologique lançait l’alerte, à travers cette formule relayée par le Monde :

« Il y a un problème de bouclage sur la biomasse. »

Ces questionnements ont donné lieu à des échanges entre le ministère de l’agriculture et de la souveraineté alimentaire et l’Inrae autour des enjeux agronomiques, techniques et économiques d’une mobilisation accrue des différents gisements de biomasse et de leur transformation en bioénergies. Ils ont confirmé les difficultés de faire correspondre les besoins pour la transition énergétique et la capacité de production.

Les flux de biomasse en France

Pour y voir plus clair sur les enjeux et les leviers disponibles, il convient d’analyser plus globalement les flux de biomasses agricoles à l’échelle nationale.

Environ 245 millions de tonnes de matière sèche (MtMS) sont produits chaque année pour des usages primaires (directs) et secondaires (indirects). Ces usages se répartissent comme suit :

• Environ 100-110 MtMS sont mobilisés pour l’alimentation animale et finalement la production de denrées alimentaires telles que le lait, la viande, les œufs.

• Quelque 70-80 MtMS/an retournent directement au sol (résidus de cultures, fourrages et prairies), auxquels s’ajoutent environ 30 MtMS/an de flux secondaires principalement issus de l’élevage sous forme d’effluents (lisier, fumier, digestat…).

• Environ 50-55 MtMS/an sont utilisés directement pour la production de denrées alimentaires humaines (dont plus de la moitié est exportée).

• Et 9 MtMS/an servent à la production d’énergie (biocarburant et biogaz) auxquels s’agrègent environ 9MtMS/an de flux secondaires provenant de l’élevage et de l’industrie agroalimentaire (lisier, fumier, biodéchets…).

À échéance 2050, les besoins supplémentaires en biomasses pour les bioénergies s’établissent entre 30 et 60 MtMS/an.

Les dilemmes pour répondre à ces besoins accrus

Tous les acteurs s’accordent sur le fait qu’il n’est pas concevable de rediriger des ressources utilisables – et actuellement utilisées pour l’alimentation humaine – vers des usages énergétiques.

Il apparaît dès lors tentant de rediriger la biomasse qui retourne actuellement au sol. Pourtant, ces flux de biomasse sont essentiels à la santé, qualité et à la fertilité des sols. Ils participent à la lutte contre le changement climatique à travers leur contribution au stockage (ou à la limitation du déstockage) de carbone dans les sols.

Une autre piste, pour répondre à ces besoins croissants, serait d’augmenter la production primaire de biomasse à travers le développement et la récolte de cultures intermédiaires appelées « cultures intermédiaires à vocation énergétique » (CIVE). Celles-ci sont cultivées entre deux cultures principales.

Toutefois, une telle production supplémentaire de biomasse implique l’utilisation de ressources supplémentaires (nutriments, eau, produits phytosanitaires). Elle tend aussi à accroître les risques de transferts de pollution vers la biosphère.

Mobiliser trop fortement ces leviers pourrait donc s’avérer contreproductif. Les alertes s’accumulent à ce sujet. Ces leviers sont donc à actionner avec parcimonie.

Une autre piste, conceptualisée dans plusieurs scénarios de transition, serait de rediriger une partie de la biomasse actuellement utilisée pour nourrir les animaux d’élevage vers la production énergétique.

Ceci impliquerait à la fois une diminution des cheptels et une extensification des élevages afin de préserver leurs services écosystémiques rendus, tout en minimisant leur consommation de biomasse. Cela répondrait à l’enjeu de réduction des émissions de gaz à effet de serre de l’agriculture et serait donc le plus cohérent pour affronter les enjeux écologiques.

Ce scénario requiert toutefois des changements d’envergure dans nos habitudes alimentaires, avec une réduction de notre consommation de produits animaux pour éviter une augmentation des importations.

Vers des politiques publiques coordonnées et cohérentes ?

Après deux ans de retard et de blocages dans les ministères, la stratégie nationale pour l’alimentation, la nutrition et le climat ne semble malheureusement pas à la hauteur de cette problématique. En témoigne l’absence d’objectif chiffré sur la réduction de la consommation de produits animaux, voire la disparition du terme de réduction dans les dernières versions.

De même, les lois récentes d’orientation agricole et Duplomb renforcent l’orientation productiviste de l’agriculture, tout en minimisant les enjeux de transition. Ceci va à l’encontre (au moins partiellement) des orientations nécessaires pour la transition énergétique et la SNBC 3, sans parler des antagonismes avec la stratégie nationale biodiversité.

La France ne manque donc pas de stratégies, mais d’une cohérence globale entre elles. C’est bien cela qui conduit à un découragement des responsables de l’élaboration et la mise en œuvre des politiques publiques et à une adhésion insuffisante des citoyens à ces stratégies.

Il y a donc urgence à développer une vision et des politiques publiques intersectorielles cohérentes et complémentaires englobant l’énergie, l’agriculture, l’environnement, l’alimentation et la santé.

Fabrice Beline a reçu des financements de l’Ademe (projet ABMC) et de GRDF (projet MethaEau).