Jérôme Gaillardet, géochimiste, Professeur à l'Institut de physique du globe de Paris, nous a accordé cet entretien dans le cadre de notre cycle de publications « Saisir l’empreinte de la ville » : l’occasion de revenir avec lui sur le deuxième forum de la transition foncière, organisé au Pavillon de l’Arsenal, à Paris en décembre 2023. Avec d’autres entretiens, ils illustrent le dialogue pluridisciplinaire noué lors du forum autour des enjeux de connaissance, de représentation et de gouvernance des sols. L’occasion de revenir aussi plus amplement sur leurs travaux et d'identifier quelques réflexions prospectives.

La question foncière appelle une approche pluridisciplinaire. En tant que scientifique, avec quel parcours et à travers quel regard appréhendez-vous cette question ?

Je suis géologue de formation. J’ai soutenu une thèse en géochimie, une science de la terre qui s’intéresse à la composition chimique des matériaux terrestres (roches, eau, air, vivants…) et à leurs liens de parenté. Ma spécialité est la géochimie des rivières, un champ d’études qui mobilise nécessairement des connaissances variées, car pour comprendre la composition chimique des fleuves, il faut interroger la formation des sols et des reliefs, mais aussi les précipitations ou l’érosion : c’est tout un corpus de compétences qui est à mobiliser !

La zone critique permet ainsi de réinventer la science des lieux.

C’est à ce moment-là que l’approche interdisciplinaire s’avère nécessaire : les usages et l’occupation des sols de mes terrains d’études par les populations locales étaient des facteurs à prendre en compte, au même titre que d’autres critères, culturels, sociaux, politiques. Ce qui crée de l’interdisciplinarité dans les recherches autour du concept de zone critique, c’est précisément le fait que cette recherche est toujours située, localisée quelque part. La zone critique permet ainsi de réinventer la science des lieux, et c’est à mon avis ce qui nous manque principalement aujourd’hui pour la compréhension des enjeux.

Cette nécessité retrouvée de considérer les choses avec un regard plus transversal, renouvelle les travaux de certains géographes peut-être délaissés, comme Paul Vidal de La Blache dont l’idée était déjà de superposer la géologie, la pédologie, l’étude des végétaux, l’anthropologie… toute cette approche a été abandonnée parce qu’elle restait trop descriptive. Or nous sommes capables aujourd’hui d’y apporter une mesure précise dans l’analyse, de connaître, pour un hydrosystème par exemple, le parcours de la moindre goutte d’eau qui tombe sur le sol.

Vous avez évoqué le concept de « zone critique ». Pouvez-vous nous présenter le sens de cette notion sur laquelle vous revenez de façon très intéressante dans votre ouvrage La Terre habitable ou l’épopée de la zone critique (La Découverte, 2023) ?

Pour le dire simplement, la Terre est une planète rocheuse dont l’essentiel de son volume n’accueille pas de vie, à cause d’un manque de perméabilité à l’air et à l’eau, et de conditions de pression et de température inadaptées. Mais sa partie extérieure, et c’est une épopée miraculeuse, a été transformée en quelque chose de poreux dans lequel l’eau peut circuler et se stocker. Une transformation qui est rendue possible grâce à l’énergie solaire qui réchauffe les grandes réserves d’eau terrestres, les océans, et entraîne leur évaporation, la chute de pluies sur les continents, et l’infiltration de l’eau dans la partie supérieure de la croute terrestre qu’elle transforme.

L’eau, les végétaux, la matière organique du sol et les cycles de transformations qui leur sont liés constituent cette zone critique.

Le deuxième miracle de cette « zone critique » est la présence de continents, de surfaces émergées faites de granite, une roche moins dense qui « flotte » sur le manteau de la Terre et se retrouve au-dessus du niveau des océans. Troisième miracle : le gaz carbonique dans l’air qui, combiné à l’eau, transforme profondément les roches. Quatrième miracle enfin : la vie, qui a inventé, il y a quatre milliards d’années, une manière de récupérer l’énergie solaire. Quatre miracles de notre planète qui façonnent sa « zone critique », une fine pellicule terrestre essentiellement composée d’argiles et d’oxydes, et qui constitue la seule zone habitable de la Terre. L’eau, les végétaux, la matière organique du sol et les cycles de transformations qui leur sont liés constituent cette zone critique.

Dans les faits, la différence entre la roche terrestre, le dur, et la zone critique n’est jamais nette, et c’est en cela que le concept diffère de celui de « sol » : il ne s’agit pas seulement d’une simple épaisseur de surface sur laquelle nous nous tenons debout. Aussi, la question de savoir où s’arrête la zone critique, vers le bas ou vers le haut, n’est pas pertinente et résulte d’une grille de lecture inadaptée, qui révèle combien les systèmes de représentation mobilisés, comme les blocs diagrammes ou les coupes statiques, ne facilitent pas l’appréhension des enjeux.

La « zone critique » propose un nouveau récit : réfléchir en termes de cycle et de rotation, afin de respecter au mieux le vivant et la Terre.

Entre les temps géologiques et ceux des activités humaines, la zone critique est traversée par une grande diversité d'amplitude de cycles chronologiques. Au-delà de la lecture spatiale que nous venons d’évoquer, le principal apport de la zone critique n’est-il pas de décrire les enjeux selon cette diversité de cycles chronologiques ?

Oui, en effet, la zone critique est caractérisée par des temporalités imbriquées : celle des végétaux par exemple, et celle des roches qui a formé la matière dure sur laquelle nous marchons et dont la temporalité est beaucoup plus longue. Cette question des temporalités confine à celle des rotations, car au sein de la zone critique les choses se font et se défont, comme un sol qui se forme et se détruit sous l’effet de l’érosion. Ainsi, une bonne image pour se représenter la « zone critique » serait celle d’un tapis roulant avec dans ce mouvement plusieurs temporalités qui s’entremêlent dans le temps long.

Ainsi, les géologues qui ont refusé de reconnaître l’anthropocène se sont trompés¹ : l’analyse selon laquelle l’espèce humaine a une action sur ces temps long est vraie et fondamentale. Lorsque nous exploitons un minerai de cuivre, il est extrait en un temps très court et vient profondément perturber un temps géologique qui court sur des millions d’années. La « zone critique » propose un nouveau récit : réfléchir en termes de cycle et de rotation, afin de respecter au mieux le vivant et la Terre.

Et puis, mécaniquement, la perturbation de certains cycles biogéochimiques joue sur des cycles plus longs…

Bien sûr, étant donné qu’ils sont tous enchevêtrés ! Si un petit engrenage vient à être perturbé, il finit par entraîner une répercussion sur un plus grand. Quand on met de l’essence dans une voiture, on brûle un matériau qui a 100 millions d’années en quelques microsecondes. Ce n’est pas parce que c’est du très long terme que l’homme n’a aucun impact dessus. De même, lorsque l’on plante des arbres et que l’on croit ainsi compenser le forage et la combustion du pétrole, on fait fonctionner un cycle beaucoup plus rapide que celui que l’on a détérioré en brûlant une roche vieille de 100 millions d’années. La vraie compensation serait de refabriquer de la roche.

Ce récit par cycles est extrêmement intéressant car il permet de sortir d’une pensée linéaire et statique. En quoi le concept scientifique de zone critique peut-il ainsi permettre d’éclairer d’autres enjeux, notamment en matière de politiques publiques ?

Tout évolue, rien n’est figé : les politiques publiques doivent nécessairement appréhender ces temporalités, notamment celles des cycles de l’eau qui constituent le premier facteur de transformation des sols, elle en est la grande architecte. Un sol vivant est donc un sol dans lequel l’eau peut circuler. Par conséquent, les politiques publiques liées à l’eau ne peuvent être considérées séparément d’autres politiques publiques liées au vivant.

La prise en compte holistique des cycles biogéochimiques permettrait aussi d’interroger certains récits, de remettre en question certaines politiques publiques qui se fondent sur des représentations erronées.

Or, c’est souvent le contraire qui se produit dans les politiques administrées aux territoires : on traite séparément l’eau et le sol sans prendre en compte leur lien direct, parfois même en appliquant des procédés bons pour l’un mais qui nuisent à l’autre… Cette imbrication est pourtant évidente : on le voit par exemple avec des actions comme la désimperméabilisation des sols, dans lesquelles il s’agit de remettre en route le cycle de l’eau qui bénéficie au sol et donc aux végétaux.

La prise en compte holistique des cycles biogéochimiques permettrait aussi d’interroger certains récits, de remettre en question certaines politiques publiques qui se fondent sur des représentations erronées. Le récit de la compensation écologique des sols dégradés par exemple : le sol n’est pas une simple surface et toute parcelle de sol n’est pas compensable par une autre tant qu’elle a la même surface. Pourtant, un sol à côté d’une rivière n’est pas équivalent d’un sol en haut d’une colline : ils n’ont pas la même fonction.

Comment mettre en place des représentations de ces cycles emboîtés, de leurs interactions parfois complexes, à l’attention de tous et pas uniquement des scientifiques spécialistes ?

C’est un travail que l’on a entamé il y a environ cinq ans avec l’architecte Alexandra Arènes qui, avec une autre architecte et une historienne des sciences, en a notamment tiré un ouvrage, Terra Forma : manuel de cartographies potentielles. Il fallait inventer de nouveaux modes de représentation, afin de donner à voir ce qui se joue dans la zone critique, tout en s’appuyant sur la richesse de données dont nous disposons : des sondes de la température, de l’humidité du sol, de la gravimétrie (la masse)… Tout un ensemble de capteurs incroyables avec lesquels on peut regarder la zone critique et la voir en volume ; des représentations qui combinent la profondeur temporelle et la profondeur spatiale, et démontrent tout à coup que le sol n’est pas une simple strate géologique.

Alexandra a inventé des cartes d’un nouveau genre : au centre se situe l’atmosphère où l’on vit et dont on dépend. Par un système de couches concentriques on découvre autour la végétation, puis l’humus, puis le saprolite (de la roche décomposée), puis la roche où ne peut vivre, etc. L’intérêt de cette représentation, c’est la possibilité de raisonner en interactions et en cycles : du carbone prélevé dans l’atmosphère par les végétaux, à l’humus qui se décompose, en passant par les rivières qui l’emportent.

Les objets frontières permettent de croiser les regards, de négocier, d’orienter à travers les cycles d’interactions de la zone critique.

Pensez-vous que nous soyons capables d’illustrer, dans ce type de représentation, les cycles des actions humaines ?

Je pense que oui, ce serait intéressant. C’est ce qu’avec Alexandra Arènes nous appelons un « objet frontière », c’est-à-dire un objet qui permet de faire dialoguer des acteurs qui ne se parlaient pas, typiquement une architecte et un géochimiste. Ainsi, les objets frontières permettent de croiser les regards, de négocier, d’orienter à travers les cycles d’interactions de la zone critique. Il s’agit aussi d’articuler l’attention renouvelée au vivant et l’attention à porter au minéral : s’il y a aujourd’hui une sur-attention au vivant – parce qu’on le perçoit directement et que ses temporalités nous sont sensibles – la vie d’une roche est, elle, plus complexe à saisir. Or, le vivant n'est qu’un des constituant du système qui se compose aussi de tout un tas de non vivants et auxquels il est nécessaire de prêter attention. Je suis optimiste car on prend petit à petit conscience de tout cela.

Et cette prise de conscience est-elle aussi politique ? Pensez-vous qu’il faille mettre en place de nouvelles configurations pour que ces enjeux soient mieux pris en compte, en matière de politique foncière par exemple ?

C’est une question difficile car j’ai tendance à penser qu’une révolution institutionnelle n’est pas nécessaire : le droit de la nature par exemple est assez bien implanté dans la loi française et, si on lit à la lettre le code pénal, une rivière a effectivement des droits que l’on peut défendre. Donc l’attirail est là. Le problème réside davantage dans la manière dont est construit le récit des enjeux, la manière dont ils sont problématisés.

On a tellement modifié le système Terre, les habitats et la biodiversité directement liée à ces habitats, que l’utopie de l’arche de Noé n’est plus envisageable.

Nous avons un tropisme dans notre manière de raisonner qui est celui de l’inventaire : nous dressons des listes, celle des espèces en voie de disparition par exemple, elle-même classée en degrés de gravité. Or l’enjeu véritable, c’est d’essayer de raisonner de manière plus holistique, de réfléchir à l’impact de chaque espèce sur le système. On parle d’ailleurs souvent d’espèces ingénieures : certaines ont ainsi des rôles plus centraux que d’autres. On a tellement modifié le système Terre, les habitats et la biodiversité directement liée à ces habitats, que l’utopie de l’arche de Noé n’est plus envisageable. Je suis volontairement provocateur ici, car au stade où l’on en est, il est évident que l’on ne reviendra pas sur la Terre d’avant l’anthropocène.

Je m’étonne que dans le débat écologique aujourd’hui on parle aussi peu de ces questions. On parle beaucoup de l’empreinte de l’homme sur son environnement, mais que fait le vivant au système ? Le cas des grands prédateurs est intéressant : certaines parties des forêts des Alpes se régnèrent plus en raison d’une surpopulation de chevreuils, de cerfs et d’ongulés en général, surpopulation causée par l’absence de prédateurs. C’est un véritable problème d’équilibre écologique. Il faut retrouver une biodiversité fonctionnelle, qui par définition est changeante et ne peut être patrimonialisée.

En ce moment, quel est votre terrain quotidien, le sujet sur lequel vous travaillez en lien avec les enjeux de foncier et de transition ?

Je participe à la construction d’un réseau d’observatoires de la zone critique à l’échelle européenne, ce qui prend du temps ! Il existe un réseau, OZCAR, à l’échelle nationale, et nous essayons avec d’autres de lui donner une envergure internationale. Or c’est une tâche complexe car, étrangement, on s’aperçoit que les pays européens n’ont pas du tout les mêmes agendas. Dans beaucoup de pays d’Europe de l’Est, les observatoires se concentrent sur des lieux où précisément il n’y a pas d’influence de l’homme, au niveau principalement de réserves naturelles. En France, c’est le contraire. Grâce aux observatoires de l’INRAE et du CNRS en particulier, nous nous sommes orientés vers des terrains de recherche où l’on repère une situation critique que l’on impute directement à l’activité humaine : intrants agricoles, pluies acides dans les Vosges, les événements Cévenoles, érosion des sols en Provence suite au surpâturage… À chaque fois, l’enjeu qui motive ces recherches n’est pas directement celui de la préservation comme cela peut être le cas dans d’autres pays. La disparité de ces choix est intéressante et génère du débat scientifique.

Pour l’instant, les villes n’apparaissent qu’assez peu dans le radar de nos observatoires malgré la création d’un réseau récent par le CNRS qui s’intitule Observil. Or, c’est la ville qu’il faudrait étudier, dans un monde urbanisé. On ne sait pas combien les sols urbains parviennent à stocker du carbone tant ils sont peu étudiés. Peu de scientifiques s’y intéressent (le tropisme d’étudier la « nature » sans doute) et je milite pour une prise de conscience de l’intérêt d’étudier la « zone critique » en contexte urbain.