[2023-2022] SQual / « Science participative et Qualité des données »

SQual [2022-2023]

Contrat Appel à projet
Co-contractant INSHS, CNRS

Contrats de recherche financés

Science participative et Qualité des données

Programme de recherche porté par Pierre-Alain Ayral (Ingénieur de recherche, CNRS, UMR 7300 ESPACE) et Didier Josselin (Directeur de recherche, CNRS, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet de recherche


L’objet du projet SQual est de réfléchir à la stratégie à mettre en œuvre pour constituer un réseau de citoyens contributeurs, pour animer et pérenniser ce réseau et s’assurer de la qualité des données produites par ce réseau de producteurs volontaires de données. Il s’agira d’identifier des leviers pour que les sciences participatives constituent un échange riche entre les scientifiques et les participants à l’observatoire. La démarche mise en place devra contribuer, d’un côté, à augmenter la quantité de données fiables et donc la qualité des traitements induits pour la science et d’un autre côté, à faire progresser l’appréhension par la population des questions de rareté et de valeur de l’eau en tant que bien commun, dans le contexte du changement climatique.

Description de projet

Avec le changement climatique, la ressource en eau est de plus en plus sensible aux aléas, avec des évènements extrêmes (exemple ici des épisodes cévenoles ou méditerranéens) et avec la baisse observée et projetée par les modèles climatiques des niveaux d’étiage, notamment en période estivale. Observer régulièrement les cours d’eau des Cévennes avec des mesures physiques hydrométéorologiques est une des tâches dévolues à l’implantation cévenole de l’UMR ESPACE, dirigée par Pierre-Alain Ayral, ingénieur géographe au CNRS (Figure 1).

Figure 1. Les Cévennes, un site où l’eau fait le grand écart : des étiages extrêmes aux pluies diluviennes

Figure 1. Les Cévennes, un site où l’eau fait le grand écart : des étiages extrêmes aux pluies diluviennes

L’implantation Cévenole de l’UMR ESPACE est un observatoire hydro-socio-météorologique en Cévennes dédié à l’étude des extrêmes hydrologiques, de la ressource en eau et du changement climatique. Actuellement des observations sont réalisées sur 9 sites expérimentaux et 3 agents participent à la gestion de ces différents sites.

Appuyé par des infrastructures de recherche de l’INSU (OZCAR et OHM-CV)) et de l’INEE (RZA et ZABR) et identifié dans le réseau européen des plateformes d’observation environnementale European Long-Term Ecosystem Research (eLTER), des sites d’observations sont ainsi déployés pour suivre, sur le long terme, les crues et les flux hydro-sédimentaires associés (Chapuis et al., 2021), les basses eaux et les étiages (Ayral et al., 2019) mais également et plus récemment le lien entre la forêt et la ressource en eau (De Montbrun et al. 2022). Ces questionnent abordent largement les perceptions des populations que ce soit sur la ressource en eau (Martin et al., 2019), les sédiments (Serrhini Naji, 2021) ou l’impact des travaux forestiers (De Montbrun et al., 2022).et l’identification de trajectoires au travers par exemple de la mise en place de frises chrono-systémiques appliquées aux inondations et aux sécheresses (Thibaut et Ayral, 2023). L’implantation cévenole développe ainsi l’objectif d’accueillir et de favoriser en Cévennes une recherche interdisciplinaire et ouverte.

Au travers notamment du projet HydroPop, l’implantation Cévenole développe depuis 2017 des recherches en sciences participatives. En effet, depuis une vingtaine d’année, la géographie connaît une évolution notable et extrêmement saine dans la production de données numériques, non propriétaires, libres et ouvertes : le produsage (ou crowdsourcing), connu aussi sous le terme de Volounteer Geographical Information (VGI), défini par Mickael Goodchild en 1996. Cette approche participative consiste en la création de bases de données géographiques collaboratives par des contributeurs « lambda » qui vont sur le terrain, localisent et décrivent des infrastructures, des points d’intérêt, des réseaux, et tout ce qui peut exister sur terre à un moment, anthropique ou naturel. Impliquer la population dans l’observation des variations des ressources en eau est ainsi une des voies possibles pour compléter le dispositif de suivi des cours d’eau, à de fins de connaissances, de prévention et d’appropriation des dispositifs scientifiques sur les territoires. Appropriation qui fait sens au regard des enjeux actuels liés à l’adaptation au changement climatique.

L’UMR ESPACE a ainsi développé avec IMT Mines d’Alès, un programme interdisciplinaire de recherche en science participative, baptisé HydroPop (Actualités Alès ; Action Association Graie), autour de la ressource en eau (Figure 1), avec différents partenaires : le laboratoire Chrome (Université de Nîmes), les Établissements Publics Territoriaux de Bassin des Gardons et de la Cèze. Ce projet a été financé sur deux périodes successives (20172018 et 2109-2020) par l’Agence de l’Eau Rhône Méditerranée Corse et labellisé par la Zone Atelier du Bassin du Rhône (ZABR).

Les objectifs d’HydroPop étaient multiples. Tout d’abord, il s’agissait d’anticiper l’absence d’eau et de gérer les risques et les situations de crise, en produisant des données fiables pour les gestionnaires des cours d’eau et les habitants. Impliquer la population (habitants, touristes) dans le suivi de la ressource en eau amène aussi à mettre celle-ci en posture d’adaptation face à ces évènements souvent conséquents en termes de risques et de qualité de vie. Et, en dernier horizon, l’objectif était de promouvoir une appropriation par tous des concepts, des méthodes et des données manipulées.

Chaque été de 2017 à 2020, sur un ensemble relativement restreint de sites, 20 à 40 observations ont été réalisées par des touristes ou des habitants. L’information du programme scientifique a été affichée dans les mairies et les relais d’information touristique (Figure 2). La démarche participative a été organisée selon 3 profils (Ayral et al., 2019) :

  • les lecteurs : ils envoient par SMS la date, l’heure, le code du site et la hauteur lue ; ce sont souvent des promeneurs ou des baigneurs intéressés par la démarche ;
  • les observateurs : recrutés par enquête ou media, ils connaissent bien certains bassins versants et renvoient des informations sur les algues, les assecs, les sources taries…
  • les experts (une dizaine de personnes) : ils sont très impliqués dans le processus en fonction de leurs compétences, leurs motivations et leurs localisations géographiques ; ils sont capables de mesurer des hauteurs, des vitesses, voire des débits d’eau, de déclencher des matériels spécifiques selon des protocoles scientifiques appropriés et de réaliser des observations régulières et fiables.

Pour poursuivre, entre autres, cette démarche, un projet de laboratoire vivant est en cours d’installation sur la commune des Plantiers dans les Cévennes en collaboration avec IMT Mines Alès et l’UMR HSM et les UMRs G-EAU et SENS. Dans ce cadre, l’implantation Cévenole de l’UMR ESPACE poursuivra sa démarche de sciences citoyennes en proposant une co-construction et un co-portage des observations avec les participants (citoyens) du laboratoire vivant en fonction des besoins en observations qu’ils auront exprimés.

Description des actions, des dispositifs et des résultats envisagés

Même si les résultats du projet Hydropop ont été intéressants, nous sommes encore loin de la constitution d’un vivier pérenne de citoyens contributeurs. Si le projet a réalisé des avancées significatives vers la population permanente ou temporaire, qui s’est traduite la plupart du temps sur une échelle quantifiant la hauteur d’eau, d’un autre côté, nous ne disposons pas de retours détaillés ni de statistiques généralisantes sur les niveaux d’intégration des différents profils de nos citoyens partenaires. Sur une échelle partant de la participation sous forme de jeu, jusqu’au sentiment fort d’intégration à un projet scientifique, via une sensibilisation effective au problème de rareté de l’eau dans les Cévennes, nous ne savons pas où se situent eux-mêmes nos participants. De plus, des questions se posent quant à la relative rareté des experts, en nombre comme en localisation géographique. Tous ces éléments impactent fortement notre connaissance de la qualité des données produites et, en conséquence, sur la faisabilité de leur appariement aux données récoltées par l’équipe de spécialistes de l’UMR ESPACE.

L’objet du projet SQual, dans la continuité d’Hydropop et en parallèle du montage du laboratoire Vivant sur la commune des Plantiers, est de réfléchir à la stratégie à mettre en œuvre pour constituer un réseau de citoyens contributeurs, pour animer et pérenniser ce réseau et s’assurer de la qualité des données produites par ce réseau de producteurs volontaires de données. Il s’agira d’identifier des leviers pour que les sciences participatives constituent un échange riche entre les scientifiques et les participants à l’observatoire, c’est à dire contribuant, d’un côté, à augmenter la quantité de données fiables et donc la qualité des traitements induits pour la science et d’un autre côté, à faire progresser l’appréhension par la population des questions de rareté et de valeur de l’eau en tant que bien commun, dans le contexte du changement climatique.

Métho

Références bibliographiques

  •  Ayral P.-A., Pottier B., Sauvagnargues S., Martin P., Brachet N., Cicille P., Didon-Lescot J.-F., Domergue J.-M., Douguédroit A., Grard N., Lopez  C., Mvoula, S., Spinelli, R., 2019. A participatory Webmapping platform for the low flow monitoring in Cévennes area (France). Geo-Eco-Trop 43, 489–502
  • Chapuis M., Domergue J.-M., Dubus N., Josselin D., Mannoni P.-A., Ayral P.-A., Aprin L., Lauret , Cerceau J., Lopez C., Boudevillain B., Boubkraoui S., Legout C., Nord G., Le Bouteiller C.,         Klotz         S.,         Liébault         F.         (2021,         en         ligne). https://www.zabr.assograie.org/action/dhysed-7-identification-des-specificites-des- dynamiques-hydro-sedimentaires-dans-les-cevennes/.
  • De Montbrun A., Mathieu F., Ayral P.-A., Artigue G., Domergue J.-M., Fonzes J.-C., Gonçalvez-Bocayuva I., Grard N., Peron L., Pliquet L., Romangin I., 2022. Deux chantiers pour observer les liens entre travaux forestiers, eau et perceptions des populations. Forêt Méditerranéenne XLIII, 249–256.
  • Martin P., Ayral P.-A., Cicille P., Didon-Lescot J.-F., Douguédroit A., Sauvagnargues S., 2019. HydroPop : De l’hydrologie populaire et participative ? Rapport final Projet HydroPop ZABR Agence de l’Eau RMC
  • Serrhini Naji G., 2021. Monographie historique du transport sédimentaire en Cévennes : une approche par les hybrides (Mémoire de fin d’étude). UTC. 72 p.
  • Sui D., Elwood S. A., Goodchild M., Crowdsourcing Geographic Knowledge: Volunteered Geographic Information (VGI) in Theory and Practice, 2013, DOI: 1007/978-94-007-4587- 2, ISBN: 978-94-007-4586-5
  • Thibaut K. , Ayral P-A. 2023. La frise chrono-systémique, un outil à la croisée des disciplines. Cas d’applications aux extrêmes hydrologiques. 1er séminaire en ligne de l’Association Francophone de Géographie Physique, 17/04/2023.

Productions


 

Équipe scientifique

Porteur du projet


Pierre-Alain AYRAL
Didier JOSSELIN

Participants UMR ESPACE


Didier JOSSELIN
Pierre-Alain AYRAL
Jean-Marc DOMERGUE
Nadine GRARD
Nathalie BRACHET

Collaborations engagées


IMT Alès / UMR Hydroscicences
UMR G-Eau
UMR SENS