# Le métabolisme des systèmes agri-alimentaires : un objet intermédiaire entre disciplines ?

Sophie S. Madelrieux, Natacha Rollinde, Myriam Grillot, Caroline Petit

► To cite this version:

Sophie S. Madelrieux, Natacha Rollinde, Myriam Grillot, Caroline Petit. Le métabolisme des systèmes agri-alimentaires : un objet intermédiaire entre disciplines?. Journées d'Etudes Rurales 2025: 13e éditions des entretiens agronomiques Olivier de Serres, Jun 2025, Mirabel (Ardèche), France. 42p. hal-05333497

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# Le métabolisme des systèmes agri-alimentaires : un objet intermédiaire entre disciplines ?

Journées d'Études Rurales 2025

13e édition des
Entretiens agronomiques Olivier de Serres

Territoires de l'agriculture :
nouveaux enjeux, nouvelles coopérations
entre agronomes, géographes et zootechniciens

## Sciences agronomiques (INRAE, Département ACT)

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Sophie Madelrieux
(UR Lessem)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Caroline Petit
(UMR Sadapt)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

## Aménagement/urbanisme

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Natacha Rollinde
(Cergy Paris Université, UR Place(s))</figcaption></figure>
# Pourquoi s'intéresser aux flux des systèmes agri-alimentaires ?

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

Source : Petit et Bonaudo, à paraitre dans *Exploitations agricoles et territoires* (ouvrage ISTE)

## Des évolutions des systèmes agri-alimentaires ...

- **Linéarisation** de l'économie et des flux

- **Accroissement** de la taille de l'économie : intensité des flux

- **Commerce et mondialisation** : allongement des circuits

- **Spécialisation** des opérateurs et **fragmentation** des chaînes de valeur : multiplication des flux et des intermédiaires

- **Déconnexions** multiples : ruptures des cycles des nutriments et éloignement des centres de décision

## ... qui contribuent aux crises contemporaines

- **environnementale** : dépassement des limites planétaires
  → enjeu de soutenabilité

- **de gouvernance** : asymétrie de pouvoir de décision
  → enjeu de souveraineté

→ **Double vulnérabilité des SAA**

## Des SAA à transformer

- Réduction globale des flux et des pertes

- Re créer des circularités

- Re-localiser/re-territorialiser les flux

- Des modes de gouvernance des flux, et de rémunération associée, plus justes
# Les approches s'intéressant aux flux des SAA

## Les approches « territoriales » (ex. géographie des flux et réseaux)

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

## Les approches « socio-métaboliques »

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

Source : Haberl, H., Wiedenhofer, D., Pauliuk, S. et al. (2019). Contributions of sociometabolic research to sustainability science. Nat Sustain 2.

## Les approches « filières »

<figure><img src="image_10.png" /></figure>

- Le fonctionnement d'une société, y compris l'économie, repose sur **une organisation des flux de matières et d'énergie** pour la faire fonctionner, se maintenir et se développer

- La composition, l'ampleur et les formes du métabolisme déterminent les pressions et les impacts environnementaux de la société

→ Une durabilité forte exige que les flux soient compatibles avec la capacité d'approvisionnement et d'absorption de la biosphère
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques

## Différentes dimensions des flux et regards portés

<table><thead><tr><th rowspan="2"></th><th rowspan="2"></th><th colspan="2">Sciences agronomiques</th><th>Géographie/aménagement/urbanisme</th></tr><tr><th>Entrée par les substances (N, P, ... et l'énergie)</th><th>Entrée par les filières</th><th>Entrée par les espaces/territoires</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="4">Flux comme « matérialité »</td><td>Quantification</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Prise en compte de la qualité / propriétés des matières</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Distribution/répartition</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mise en relation/interaction</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="2">Flux comme « circulation »</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="2">Flux comme « objet de gouvernance »</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les filières

## Illustration : filière fruits et légumes nationale (hors PdeT)

Source : projet Reflux
(Levert et al., 2024)

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

Près de la moitié des fruits et légumes frais consommés en France sont importés

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité / des propriétés des matières (ou énergie)

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gouvernance »

→ Autonomie potentielle/réelle

→ Sécurité alimentaire
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les filières

## Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité / des propriétés des matières (ou énergie)

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

## Flux comme « circulation »

## Flux comme « objet de gouvernance »

### Illustration : projet collectif de filière de compostage

Source : thèse Andréa Gabriel (2021)

* Une convergence entre des éleveurs de volaille confrontés à un excès de fumiers (avec présence de salmonelle) et une collectivité peinant à trouver des débouchés pour ses déchets (verts et boues de station)

* Des options discutées

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

Prendre en
charge les
fumiers
salmonellés ?

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

Accepter les
boues de
station
d'épuration ?

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

Réaliser une
granulation ?

→ « Contraintes matières »

→ Enjeux sanitaires/règlementaires

→ Construction de la valeur
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les substances

## Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

## Flux comme « circulation »

## Flux comme « objet de gouvernance »

kgN/an

Harchaoui et al., 2024. A review of socio-metabolic research on circularity in agri-food systems and pathways to action. *Nutr Cycl Agroecosyst*

<figure><img src="image_15.png" /></figure>

(Source : Vonk et al. 2024)

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Ex. 2 village au Sénégal
Bilan azoté spatialisé suite à une analyse de flux d'N</figcaption></figure>

<figure><img src="image_17.png" /></figure>

(Source : Grillot et al. 2018)

→ Souvent P & N

→ Concurrences d'usage

→ Inégalités
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les substances

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gouvernance »

→ Processus décisionnels

→ Hétérogénéité des acteurs ?

→ Centralité d'acteurs

## Exemples en dynamique dans le temps & l'espace par la simulation

### Multi-agents

<figure><img src="image_18.png" /></figure>

https://gama-platform.org/

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Ex. arbres de décision</figcaption></figure>

<figure><img src="image_20.png" /></figure>

### Orienté interactions

<figure><img src="image_21.png" /></figure>

ocelet

<figure><img src="image_22.png" /></figure>

(Source : Kleinpeter et al. 2024)
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les territoires

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gouvernance »

→ Types de relation

→ Répartition des fonctions dans le SAA

→ Stratégies et motivations des acteurs : compréhension des leviers de transformation et des inerties

<figure><img src="image_23.png" /></figure>

b - Approvisionnement en direct de producteurs franciliens ou de régions limitrophes

D'après l'organisation de l'entreprise de Janice, responsable logistique de quatre points de vente

« Au départ il y avait un seul entrepôt logistique [...]. Et un troisième entrepôt logistique a ouvert au printemps, [...] pour être au plus près de nos producteurs et de nos boutiques, c'est-à-dire qu'on a recréé du local dans le local. »²

<figure><img src="image_24.png" /></figure>

1. « Donc les gars le matin partent en sachant chez quel maraîcher ils vont et ce qu'ils doivent récupérer comme marchandise,...] Je vais recevoir le bon de livraison et je vais vérifier pour voir s'il concorde bien avec la commande que j'ai passée au producteur hier soir. »

2. « Ils reviennent ici sur les coups de midi, midi et demi. Et ils dispatchent la marchandise entre les quatre boutiques. [...] Et comme tu peux le voir on ne stocke pas de marchandise, [...], c'est un entrepôt de... de dispatch et pour stocker les véhicules. »

3. « Et après ils livrent les boutiques l'après-midi. Donc si on allait chercher les produits trop loin, ils auraient plus le temps de livrer à temps puisque les boutiques sont ouvertes l'après-midi et les boutiques [...] et le gros de leur vente du jour c'est avec ce qu'on leur apporte chaque jour. »

Ile-de-France
Paris

Source : Rollinde (2023), Quelle place des commerçants dans la transition socio-écologique ? Les primeurs et la transformation du système alimentaire parisien

Légende

Type d'activité

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

Production de fruits et légumes

<figure><img src="image_26.png" /></figure>

Stockage

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

Vente en gros ou semi-gros

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

Vente de détail

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

Transport

Professionnel en charge de l'activité

<figure><img src="image_30.png" /></figure>

Producteur

<figure><img src="image_31.png" /></figure>

Transporteur ou entreprise

<figure><img src="image_32.png" /></figure>

Grossiste ou coopérative de producteurs

<figure><img src="image_33.png" /></figure>

Primeur

1. Fruits et légumes

2. Toutes les citations sont extraites d'entretiens avec les responsables ou exploitants de points de vente à partir desquels nous avons construit les schémas
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les territoires

## Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

## Flux comme « circulation »

## Flux comme « objet de gouvernance »

<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Figure 3.18. Provenances des denrées consommées dans le cœur de la métropole parisienne (départements 75-92-93-94) en 1993.</figcaption></figure>

Source : AMSTRAM. Réalisation : S. Bozon. 2013

<table><thead><tr><th colspan="2">Période</th><th colspan="3">Caractéristiques du paysage</th><th colspan="2">Régime dominant</th></tr><tr><th>Début</th><th>Fin</th><th>Sociétal<br>Politique</th><th>Environ.<br>Techn.<br>Technol.</th><th>Caractéristiques</th><th>Modèle<br>emblématique</th></tr></thead><tbody><tr><td>≈ 1700</td><td>1791</td><td colspan="4">Système centralisé par le pouvoir royal et polarisé par Paris</td></tr><tr><td>Dernier<br>siècle de<br>l'Ancien<br>Régime</td><td>Fin des<br>corporations</td><td>Monarchie<br>centralisée<br>contrôlant le<br>système<br>alimentaire</td><td>Conditionné par<br>l'environnement<br>et les capacités<br>de la biosphère</td><td>Centralisé par<br>l'État et polarisé<br>par la capitale</td><td>Les Halles</td></tr><tr><th colspan="2">Transition</th><th colspan="4">Colonisation (nouvelles opportunités de commerce et de consommation)</th></tr><tr><td>Ex. de<br> niches</td><td>Potentielles<br>Avérées</td><td colspan="4">Innovations agricoles</td></tr><tr><td colspan="2">Fenêtre d'opportunité</td><td colspan="4">Théorisations du développement économique<br>Croissance démographique et ouverture politique</td></tr><tr><td>1811</td><td>1949</td><td colspan="4">Système économiquement ouvert et décentralisé</td></tr><tr><td>Rénovation<br>des Halles<br>centrales</td><td>Abolition du<br>rationnement<br>de guerre</td><td>Régimes<br>politiques<br>centralisés et<br>volontaristes</td><td>Importantes<br>avancées<br>techniques et<br>technologiques</td><td>Détachement<br>progressif des<br>contraintes de<br>la production<br>alimentaire</td><td>Les Halles<br>rénovées<br>Boutiquiers</td></tr></tbody></table>

Source : Bognon (2014), Les transformations de l'approvisionnement alimentaire dans la métropole parisienne. Trajectoire socio-écologique et construction de proximité.

→ Localisation des acteurs et des matériaux

→ Articulation entre flux et stock : infrastructures, logistique

→ Compréhension des trajectoires de transformation du SAA

→ Empreintes environnementales de ces circulations
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les filières

## Illustration filières d'élevage à la Réunion

Source : thèse Elisa Hittner

<figure><img src="image_35.png" /></figure>

→ Processus de décision et rapports de pouvoir

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

➤ Fluctuation du cours prix des matières premières
→ Fonds de régulation de la coopérative

➤ Flambée des coûts des matières premières
→ Mécanisme interprofessionnel de modulation des prix de vente des produits finis

* Flux comme « objet de gouvernance »

→ Ce qui « encadre » la production/circulation des flux (politiques, règlementations, contrats, cahiers des charges...)

→ Formes de coordination, dont mécanismes mis en place, collectivement, en cas de « chocs », pour limiter leurs effets et propagations
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les territoires

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gouvernance »

→ Participation et conflits d'acteurs

→ Scénarios de transition et axes de coopérations pour la transformation du SAA

<figure><img src="image_36.png" /></figure>

## Les éléments clés de réussite de cet avenir

* Les légumes locaux ne sont pas toujours adaptés à la restauration collective (légumes propres, épluchés voire découpés). Une légumerie serait une solution ; elle gérerait aussi le lien entre l'offre et la demande.

* à ce que l'insertion de haies ne ferme pas trop les paysages au-delà de ce que les habitudes rendent acceptable.

* Une piste pour introduire de l'élevage sans surcharge de travail serait d'accueillir sur les prairies des génisses et veaux mâles, qui ne nécessitent pas de traite.

* La construction de logements pour les agriculteurs est nécessaire mais elle entre en contradiction avec la réglementation de la ZPNAF.

Source : Projet Torsades, Barataud et al, 2021

Barataux et Noüs, 2025, « Imaginer le futur agricole et alimentaire des territoires », Métropolitiques

## BRISE-GLACE

Atelier collectif de présentation - 45 min
→ Faire connaissance et lancer la dynamique

## TEMPS 1

Décrypter des enjeux de la reconnexion entre agriculture et alimentation

Atelier collectif - 1h

* Comprendre et s'approprier le raisonnement derrière les schémas de flux élaborés dans le cadre du projet Torsades

* Discuter des enjeux liés à la reconnexion, à partir de ce support

## TEMPS 2

Identifier des enjeux spécifiques à chaque territoire pour une reconnexion agriculture-alimentation, ainsi que des freins et levers à la reconnexion

Travail en sous-groupes de « pairs » - 1h30

* S'approprier les problématiques de chaque territoire

* Bénéficier d'un enrichissement lié au croisement entre territoires

* Nourrir la réflexion de chaque territoire en partageant des idées issues d'expériences inspirantes

## TEMPS 3.1

Se projeter vers le futur : élaboration d'un projet de reconnexion pour chaque territoire

Travail en trois sous-groupes territoriaux - 3h

* Imaginer un projet de reconnexion pour le territoire

* Favoriser l'émergence d'idées par un travail manuel et créatif

## TEMPS 3.2

Discuter des chemins de transition pour chacun des projets imaginés et présentés au temps 3.

Discussion collective - 45 min

* Identifier les écueils possibles et les conditions clés de réussite de ces projets

* Enrichir les réflexions par le croisement de regards entre les territoires

## BILAN PARTAGÉ DU SÉMINAIRE

Discussion collective - 30 min

* Avoir un premier bilan « à chaud »
# Quelques collaborations entre disciplines autour du métabolisme des SAA

Quelques projets associant sciences agronomiques et géographie/aménagement/urbanisme, et publications communes autour du métabolisme des SAA

Agronomie
environnement & sociétés
www.agronomie.ssi.fr
Volume 137, October 2018, Pages 200-213

Article

Les territoires d'alimentation des villes :
empreinte alimentaire et basin d'approvisionnement, deux concepts de l'agronomie des territoires

Territories to feed the cities: food print and feeding basin, two concepts of landscape agronomy

Marc BENOIT*, Petros CHATZIMPIROS**
et Vincent THIEU***

<figure><img src="image_37.png" /></figure>

Resources, Conservation and Recycling

Volume 137, October 2018, Pages 200-213

<figure><img src="image_38.png" /></figure>

Full length article

A N, P, C, and water flows metabolism study in a peri-urban territory in France: The case-study of the Saclay plateau

Yoann Verger<sup>a</sup> ✉, Caroline Petit<sup>b</sup>, Sabine Barles<sup>c</sup>, Gilles Billen<sup>e</sup>, Josette Garnier<sup>d</sup>, Fabien Esculier<sup>d e</sup>, Pascal Maugis<sup>f</sup>

<figure><img src="image_39.png" /></figure>

European Planning Studies >

Volume 30, 2022 - Issue 7

Transformation of socioeconomic metabolism due to development of the bioeconomy: the case of northern Aube (France)

Pauline Marty ☐, Sabrina Dermine-Brullot, Sophie Madelrieux, Julie Fleuet & Philippe Lescoat
# Le métabolisme comme objet frontière entre disciplines

<table><tr><td>Flux comme « matérialité »</td><td>Quantification</td></tr><tr><td></td><td>Prise en compte de la qualité / propriétés des matières</td></tr><tr><td></td><td>Distribution/répartition</td></tr><tr><td></td><td>Mise en relation/interaction</td></tr><tr><td>Flux comme « circulation »</td><td></td></tr><tr><td>Flux comme « objet de gouvernance »</td><td></td></tr></table>

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

## Flux/métabolisme comme objet intermédiaire...

### ...entre disciplines

* Dialogue entre disciplines facilité par un socle commun de représentation

* Enrichissements croisés permis par une lecture différenciée du métabolisme → complémentarités

* Articulation d'échelles/niveaux d'organisation : de l'exploitation agricole à l'échelle planétaire

### ... pour le lien à l'action (avec les acteurs des filières et territoires)

* Déploiement de différentes « vues » du métabolisme, mettant l'accent sur tel ou tel enjeu
# Des outils déployés pour caractériser les SAA et leurs flux

* Des systèmes d'information territoriaux (INRAE)

<figure><img src="image_41.png" /></figure>

https://siddt.inrae.fr

<figure><img src="image_42.png" /></figure>

https://siddt.inrae.fr/siboat

→ dont production, transformation
+ temps d'accès aux infrastructures (ex. commerces alimentaires)

* Un référentiel de coefficients pour 9 filières (INRIA et Terriflux)

* Des outils de visualisation/pilotage des flux, dont propagation de chocs (Terriflux)

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

## Base de données Pop Corn

<figure><img src="image_44.png" /></figure>

→ Consommation

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

<figure><img src="image_46.png" /></figure>
Pour en savoir plus sur le métabolisme des SAA

« Métabolisme des systèmes agri-alimentaires. Flux, organisations, territoires »

Madelrieux S., Redlingshofer B., Mestre I., Zasser S. (Eds), à paraître en 2026

Merci de votre attention

Des questions ?
Pour la partie question/discussion
Origines des approches socio-métaboliques

RESEARCH AND ANALYSIS

Society's Metabolism

The Intellectual History of Materials Flow
Analysis, Part I, 1860–1970

Marina Fischer-Kowalski

Institute for Interdisciplinary Research
and Continuing Education

University of Vienna

Vienna, Austria

<figure><img src="image_47.png" /><figcaption>Fig 2. Family tree of research traditions from social sciences (left side) and natural sciences (right side) that inspire current socio-metabolic research. Own graph, developed on data in²⁶,³³. Color legend: Pale green: roots from the social sciences. Dark green: roots from the natural sciences. Grey: ancestors and founders of current § in section 1.3.</figcaption></figure>
# Origines des approches socio-métaboliques

18-19ème s.

1910's

1960's

1980's

2000's

2010's

Chimie urbaine

<figure><img src="image_48.png" /></figure>

Rupture métabolique et nécessaire
comptabilité physique
appliquée à la société

Marx, Geddes (1915)

Liebig (1843), Durand-Claye (1872),
Leroux (1853)

<figure><img src="image_49.png" /></figure>

Écologie urbaine → Métabolisme urbain

<figure><img src="image_50.png" /></figure>

Urban Political ecology
Swyngedouw, Kaika, Heynen (2006)

Odum (1953), Wolman (1979), Boyden et al (1981)

Écologie industrielle → Métabolisme industriel

Ayres, Kneese, Arge (1970) Jacobsen (2006)

Économie écologique

→ Métabolisme social

Costanza, Daly, Martinez-Alier

Écologie sociale

→ Métabolisme socio-écologique

Fischer-Kowalsky, Rotmans (2009)

→ L'agriculture y est abordée souvent en tant que secteur de la société en interaction avec d'autres par les flux de matières et d'énergie, ou variable de la transformation des régimes socio-métaboliques (Petit, 2021)

Écologie territoriale

→ Métabolisme territorial

Barles (2014), Buclet (2015)

→ La mobilisation du concept de métabolisme pour appréhender les SAA en tant que tel, se déploie surtout à partir des années 2010 (Madelrieux et Redlingshöfer, 2023)
# Dénominations multiples et traditions de recherche majeures

* Métabolisme urbain

* Métabolisme social

* Métabolisme de société

* Métabolisme socio-écologique

* Métabolisme socio-économique

* Métabolisme industriel (de société industrielle)

* Métabolisme territorial

* Métabolisme de filière

* Métabolisme agri-alimentaire

...

## Métabolisme urbain

* A. Wolman; flux de matière et d'énergie au sein des systèmes urbains

### Analyse intégrée multi-échelle du métabolisme de la société et des écosystèmes (MuSIASEM)

* M. Giampietro et al. dans la lignée de N. Georgescu-Roegen; théorie des systèmes complexes hiérarchiques

## Economie biophysique

* K. Boulding, R. Ayres; rôle central de l'énergie dans l'économie

### Analyse des flux de matière et d'énergie (MEFA)

* Comptabilité matérielle, suivi flux de substances

### Analyse entrée-sortie étendue à l'environnement (EE-IOA)

* W. Leontief; interactions biophysiques et monétaires entre secteurs économiques; tableaux entrées-sorties

> Des approches connexes telles que l'empreinte écologique et l'analyse du cycle de vie
Les fondements communs aux approches socio-métaboliques

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

Source : Haberl, H., Wiedenhofer, D., Pauliuk, S. et al. (2019). Contributions of sociometabolic research to sustainability science. Nat Sustain 2.

1-Le fonctionnement d'une société, y compris l'économie, repose sur **une organisation des flux de matières et d'énergie** et pour la faire fonctionner, se maintenir et se développer

2-La composition, l'ampleur et les formes du métabolisme déterminent les pressions et les impacts environnementaux de la société

3-Les principes premiers des sciences naturelles et physiques (ex. lois de la thermodynamique) sont fondamentaux pour la compréhension du métabolisme des systèmes socio-économiques

→ Une durabilité forte exige que les flux soient compatibles avec la capacité d'approvisionnement et d'absorption de la biosphère
# Pourquoi s'intéresser aux flux des SAA ?

## Linéarisation de l'économie

→ Ponction dans des ressources non renouvelables ou à un rythme supérieur à leur renouvellement et déchets/rejets dépassant les capacités d'absorption de la biosphère

## Accroissement de la taille de l'économie

→ Intensité des flux

## Commerce et mondialisation

→ Intensification des mobilités, allongement des circuits

## Fragmentation des chaînes de production, spécialisation (concentration) des acteurs, accroissement du degré d'élaboration des produits

→ Multiplication des flux et des intermédiaires, concentration du pouvoir

## Déconnexion entre cultures et élevages et entre lieux de production, transformation, consommation, réception des déchets

→ Ruptures des cycles des nutriments

→ Accroissement de la consommation d'énergie fossile

→ Dépassements des limites planétaires

→ Dissymétrie de pouvoir de décision sur les flux et leur circulation

<figure><img src="image_52.png" /></figure>

→ Relocaliser/re-territorialiser

→ Circulariser

→ Enjeux de gouvernance

Vulnérabilités

Soutenabilité

Souveraineté alimentaire
# Pourquoi s'intéresser aux flux des SAA ?

<figure><img src="image_53.png" /><figcaption>## Accroissement et linéarisation de l'économie
→ dépassements des limites planétaires</figcaption></figure>

Global socioeconomic flows of fossil materials, biomass, metals and minerals through the global economy between 1900 and 2015
(Source : Haas et al., 2020)

<figure><img src="image_54.png" /><figcaption>## Commerce et mondialisation
→ rapports de pouvoir</figcaption></figure>

Neil Brenner and Nikos Katsikis, Operation landscape, hinterland of capitalocene, 2020

→ Vulnérabilités socio-métaboliques
# Pourquoi s'intéresser aux flux des SAA ?

## Accroissement et linéarisation de l'économie
→ dépassements des limites planétaires

<figure><img src="image_55.png" /></figure>

## Commerce et mondialisation
→ rapports de pouvoir

<figure><img src="image_56.png" /></figure>

Neil Brenner and Nikos Katsikis, Operation landscape, hinterland of capitalocene, 2020

→ Vulnérabilités socio-métaboliques

### Soutenabilité

### Souveraineté alimentaire

<table><thead><tr><th></th><th>→ regard sur les substances (N, P, ... ) et l'énergie dans les SAA</th><th>→ regard sur les flux en lien à la structuration des filières</th><th>→ regard sur les circulations, et les espaces mis en lien</th></tr></thead><tbody><tr><th>Enjeux...</th><td>Perturbations des cycles des nutriments et limites planétaires<br>→ dimension biogéochimique<br>Dépendance aux énergies fossiles<br>→ dimension énergétique</td><td>Structuration des filières (des intrants agricoles à la consommation)<br>→ dimension organisation des acteurs<br>Valorisation économique des flux et répartition de la valeur ajoutée</td><td>Interdépendances entre territoires et appropriation spatiale des ressources<br>→ dimension géographique</td></tr><tr><th>... en lien aux politiques</th><td colspan="2">Rendre visible l'invisible (pour l'action / les politiques publique)</td><td>Mise en politique des flux</td></tr></tbody></table>
# Quelles mobilisations des SMR pour la compréhension /analyse des SAA ?

→ L'agriculture y est abordée en tant que secteur de la société en interaction avec d'autres par les flux de matières et d'énergie, ou variable de la transformation des régimes socio-métaboliques (Petit, 2021*)

<figure><img src="image_57.png" /></figure>

Source : Magalhães N., Fressoz J.-B., Jarrige F., Le Roux T., Levillain G., Lyautey M., Noblet G., Bonneuil C., 2019. The Physical Economy of France (1830–2015). The History of a Parasite? Ecol. Econ., 157, 291-300.

→ La mobilisation du concept de métabolisme social pour appréhender les SAA en tant que tel, se déploie surtout à partir des années 2010
# Pourquoi s'intéresser aux flux des SAA ?

<figure><img src="image_58.png" /></figure>

Source : Petit et Bonaudo, à paraitre dans *Exploitations agricoles et territoires* (ouvrage ISTE)

<figure><img src="image_59.png" /></figure>

Source : Galibert et al., 2024. Synthèse du projet Scalable
# Décrypter le métabolisme agri-alimentaire

Système alimentaire: « *la manière dont les hommes s'organisent, dans l'espace et dans le temps, pour obtenir et consommer leur nourriture* » (Malassis, 1994)

<figure><img src="image_60.png" /></figure>

Mettre l'accent, à l'échelle du système alimentaire, sur la dimension matérielle des flux biophysiques générés par les processus mis en jeu, ainsi que sur leur mise en œuvre par des groupes d'acteurs opérant dans un contexte particulier de techniques, de politiques, d'institutions.
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les filières

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gouvernance »

<caption>Illustration filière viande de poulet nationale</caption>

Source : projet Reflux
(Levert et al., 2024)

<figure><img src="image_61.png" /></figure>

→ Poids des différents modes de production/consommation et segmentation (produits et co-produits)

→ Concurrences d'usage

→ Inégalités
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les filières

## Illustration filière blé tendre nationale

Source : projet Reflux

(Levert et al., 2024)

<figure><img src="image_62.png" /></figure>

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gestion »

Régulation des flux

Gouvernance des flux

→ Poids des différents modes de production/consommation et segmentation (produits et co-produits)

→ Concurrences d'usage

→ Inégalités
# Différentes dimensions des flux

## Illustration filière soja nationale

Source : RefFlux
(Levert et al., 2024)

<figure><img src="image_63.png" /></figure>

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gestion »

Régulation des flux

Gouvernance des flux

→ Poids des différents modes de production/consommation et segmentation

→ Concurrences d'usage

→ Inégalités
# Différentes dimensions des flux

## Illustration filière viande de poulet nationale

Source : RefFlux
(Levert et al., 2024)

<figure><img src="image_64.png" /></figure>

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gestion »

Régulation des flux

Gouvernance des flux

→ Poids des différents modes de production/consommation et segmentation

→ Concurrences d'usage

→ Inégalités
# Différentes dimensions des flux

Illustration filière œuf nationale

Source : RefFlux
(Levert et al., 2024)

<figure><img src="image_65.png" /></figure>

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gestion »

Régulation des flux

Gouvernance des flux

→ Poids des différents modes de production/consommation et segmentation

→ Concurrences d'usage

→ Inégalités
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les filières

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gouvernance »

<figure><img src="image_66.png" /></figure>

Source : Dumont, Barles (dir.), 2021, *Le métabolisme de la Métropole européenne de Lille*
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les filières

## Flux comme « matérialité »

- Quantification

- Prise en compte de la qualité

- Distribution/répartition

- Mise en relation/interaction

## Flux comme « circulation »

## Flux comme « objet de gouvernance »

### Illustration filière lait

Source : projet Scalable

Réseau d'acteurs (maillage industriel) de la filière lait du PAiT de la région grenobloise

<figure><img src="image_67.png" /></figure>

#### Activité des opérateurs

<figure><img src="image_68.png" /></figure>

<figure><img src="image_69.png" /></figure>

<figure><img src="image_70.png" /></figure>

<figure><img src="image_71.png" /></figure>

<figure><img src="image_72.png" /></figure>

<figure><img src="image_73.png" /></figure>

<figure><img src="image_74.png" /></figure>

La prestation représente 30% des relations

→ Types de relation

→ Densité des relations

→ Centralité d'acteurs/redondances/robustesse du réseau
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les filières

## Illustration filière lait

Source : projet Scalable

Localisation des acteurs par rapport au PAiT de la région grenobloise

<figure><img src="image_75.png" /></figure>

* Flux comme « matérialité »

Quantification

Prise en compte de la qualité

Distribution/répartition

Mise en relation/interaction

* Flux comme « circulation »

* Flux comme « objet de gouvernance »

→ Localisation des acteurs

→ Maillage des infrastructures

→ Logistique

→ Empreintes environnementales de ces circulations
# Différentes dimensions des flux

## Illustration filière lait

Autonomie décisionnelle des laiterie du PAiT de la région grenobloise

Source : projet Scalable

<figure><img src="image_76.png" /></figure>

* Flux comme « objet de gouvernance »

## Illustration filière grandes cultures

Source : projet REACC

Représentation des relations de gouvernance

<figure><img src="image_77.png" /></figure>

→ Autonomie décisionnelle

→ Processus de décision et rapports de pouvoir
# L'analyse des flux au cœur des approches socio-métaboliques / Regard sur les substances

<figure><img src="image_78.png" /></figure>

<figure><img src="image_79.png" /></figure>

Décisions

és

## Entrée par le système et le flux de matière / élément

<table><tr><td rowspan="4">Flux comme « matérialité »</td><td>Quantification</td></tr><tr><td>Prise en compte de la qualité / propriétés des matières</td></tr><tr><td>Distribution/répartition</td></tr><tr><td>Mise en relation/interaction</td></tr><tr><td>Flux comi</td><td>Literature (decision-making, farm interactions)</td></tr><tr><td>Flux comi</td><td>Semi-structured interviews and group discussions</td></tr></table>

Identification de seuils critiques

Goulots d'étranglement

Concurrences d'usages entre ressources

Distribution / répartition entre composantes des systèmes

Composantes = généralement biophysiques, de production

## Interactions entre les systèmes biop

<figure><img src="image_80.png" /></figure>

<figure><img src="image_81.png" /></figure>
<figure><img src="image_82.png" /></figure>

**Fig. 2 |** Global virtual P use related to trade flows among countries. a, Global annual virtual P use for trade, top importing and exporting countries and top commodities contributing to virtual P use. b, Annual virtual P use for trade among global regions. The origin and the destination of the traded commodities causing virtual P use for trade are each assigned a colour and represented by the circle's segments. The direction of the trade relationships is represented by the origin country's colour and by the direction of the arrow. The intensity of the exchanges is indicated by the width of the flow. The figure was filtered by removing small flows. Supplementary Fig. 2 additionally shows the domestic component of virtual P use in each global region.

Barbieri P., MacDonald G.K., Bernard de Raymond A., Nesme T., 2022. Food system resilience to phosphorus shortages on a telecoupled planet. *Nat Sustain* 5, 114-122.

https://doi.org/10.1038/s41893-021-00816-1

<figure><img src="image_83.png" /></figure>

Lassaletta L., Billen G., Grizzetti B., Garnier J., Leach A.M., Galloway J.N., 2014. Food and feed trade as a driver in the global nitrogen cycle: 50-year trends. *Biogeochemistry* 118, 225-241.

Food and feed trade as a driver in the global nitrogen cycle: 50-year trends

Luis Lassaletta · Gilles Billen · Bruna Grizzetti · Josette Garnier · Allison M. Leach · James N. Galloway

<figure><img src="image_84.png" /></figure>
<figure><img src="image_85.png" /><figcaption>B.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_86.png" /><figcaption>C.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_87.png" /><figcaption>D.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_88.png" /></figure>
# En géographie et en aménagement : comprendre les interdépendances territoriales

## Qualification du métabolisme - Une diversité d'échelles et de méthodes

### Macro

#### Trajectoires sociotechniques et politiques de transition

<table><thead><tr><th colspan="2">Période</th><th colspan="2">Caractéristiques du paysage</th><th colspan="2">Régime dominant</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="2">Début</td><td colspan="2">Sociétal Politique</td><td colspan="2">Environ. Techn. Technol.</td></tr><tr><td colspan="2">Fin</td><td colspan="2"></td><td colspan="2">Caractéristiques</td></tr><tr><td colspan="2">≈ 1700</td><td colspan="2">Système centralisé par le pouvoir royal et polarisé par Paris</td><td colspan="2">Modèle emblématique</td></tr><tr><td colspan="2">Dernier siècle de l'Ancien Régime</td><td colspan="2">Monarchie centralisée contrôlant le système alimentaire</td><td colspan="2">Conditionné par l'environnement et les capacités de la biosphère</td></tr><tr><td colspan="2">Fin des corporations</td><td colspan="2"></td><td colspan="2">Centralisé par l'État et polarisé par la capitale</td></tr><tr><td colspan="2"></td><td colspan="2"></td><td colspan="2">Les Halles</td></tr><tr><th colspan="2">Transition</th><th colspan="2">Colonisation (nouvelles opportunités de commerce et de consommation)</th><th colspan="2"></th></tr><tr><td colspan="2">Ex. de niches</td><td colspan="2">Potentielles Avérées</td><td colspan="2"></td></tr><tr><td colspan="2">Fenêtre d'opportunité</td><td colspan="2">Innovations agricoles</td><td colspan="2"></td></tr><tr><td colspan="2">1811</td><td colspan="2">Théorisations du développement économique Croissance démographique et ouverture politique</td><td colspan="2"></td></tr><tr><td colspan="2">1949</td><td colspan="2"></td><td colspan="2"></td></tr><tr><td colspan="2">Rénovation des Halles centrales</td><td colspan="2">Régimes politiques centralisés et volontaristes</td><td colspan="2">Importantes avancées techniques et technologiques</td></tr><tr><td colspan="2"></td><td colspan="2"></td><td colspan="2">Détachement progressif des contraintes de la production alimentaire</td></tr><tr><td colspan="2"></td><td colspan="2"></td><td colspan="2">Les Halles rénovées Boutiquiers</td></tr></tbody></table>

Source : Bognon, 2014

### Meso

#### Enjeux de gouvernance des flux des systèmes alimentaires

<figure><img src="image_89.png" /></figure>

Source : Barataud et al, 2021

### Micro

#### Stratégies d'acteurs du système agri-alimentaire

<figure><img src="image_90.png" /></figure>

Source : Rollinde, 2023
Différentes dimensions des flux considérées

<table><thead><tr><th></th><th>Agronomie/zootechnie système<br>→ regard sur les substances (N, P, ... ) et<br>l'énergie</th><th>Agronomie/zootechnie système<br>→ regard sur les filières</th><th>Aménagement/urbanisme<br>Géographie<br>→ regard sur les territoires/l'espace</th></tr></thead><tbody><tr><td>Enjeux...</td><td>Perturbations des cycles des nutriments et<br>limites planétaires<br>→ dimension biogéochimique<br>Dépendance aux énergies fossiles<br>→ dimension énergétique</td><td>Structuration des filières et<br>→ dimension organisation des acteurs<br>Valorisation économique des flux et répartition de<br>la valeur ajoutée<br>→ dimension économique</td><td>Interdépendances entre territoires et appropriation spatiale des<br>ressources<br>→ dimension géographique</td></tr><tr><td colspan="4" style="text-align: center;">Vulnérabilités socio-métaboliques</td></tr><tr><td>... en lien aux politiques</td><td colspan="3">Rendre visible l'invisible (pour l'action / les politiques publique)</td></tr><tr><td>Objets</td><td>Cycles des nutriments/énergie (échelle<br>exploitation ou zone)</td><td>Filières ; interactions entre filières et entre filières et<br>territoire</td><td>Mise en politique des flux (dont lecture critique des processus de<br>désignation/mesure/régulation/gouvernance des flux)<br>Métabolisme urbain : ville et ses approvisionnements/rejets<br>Relations socio-matérielles entreT</td></tr><tr><td rowspan="4">Flux comme « matérialité »</td><td>Quantification</td><td>Flux entrant/sortant du système et/ou de ses<br>compartiments (cultures, prairies, élevage,<br>IAA, population humaine...)<br>Indicateurs d'efficience, circularités,<br>empreintes</td><td>Flux entre secteurs d'activités lié à un produit/gamme<br>de produits/valorisation d'une production</td><td>Flux entrant/au sein/sortant du territoire</td></tr><tr><td>Prise en compte de la<br>qualité<br>/ propriétés des<br>matières</td><td>Composition des matières en<br>substances/énergie (et effets<br>environnementaux de ces substances selon<br>leur concentration)</td><td>En lien à :<br>-procédés technologiques (contraintes matières)<br>-aspects réglementaires /sanitaires<br>-construction de la valeur<br>-...</td><td>Dans la mesure où est en jeu dans la mise en politique des flux et de<br>leurs circulations ???</td></tr><tr><td>Distribution/répartition</td><td>Identification points/seuils critiques<br>Concurrences d'usages pour les matières et<br>signification en termes de substances (ex.<br>scenarii)</td><td>Lecture des diagrammes de flux (ex. segmentation<br>des produits ; modes de production ou<br>consommation dominant...)<br>Concurrences d'usage</td><td>Inégalités socio-spatiales (ex. accès aux ressources/ réception de<br>déchets)<br>Formes d'appropriation des ressources</td></tr><tr><td>Mise en<br>relation/interaction</td><td>Interaction entre processus biophysiques<br>Modélisation des interactions (ex. SMA)</td><td>Réseau métabolique : acteurs mis en lien via les flux<br>Propagation de chocs</td><td>Notion de proximité pour expliquer la dynamique des relations<br>entre acteurs et entre structures<br>Pouvoir et asymétries de relations</td></tr><tr><td>Flux comme « circulation »</td><td>(Circularités des flux)</td><td>Processus de production<br>(Logistique)</td><td>Espace multiscalaire des circulations</td></tr><tr><td>Flux comme objet de<br>gestion</td><td>Pratiques et règles de décision des acteurs</td><td>Stratégie des acteurs économique<br>Régulation des flux<br>(formes de coordination et d'encadrement)</td><td>Processus de création de ressources (ancrage territorial)<br>Gouvernance territoriale des flux (dont place des acteurs publics)</td></tr></tbody></table>
# Différentes dimensions des flux considérées

<table><thead><tr><th></th><th>Agronomie/zootechnie système<br>→ regard sur les substances (N, P, ... ) et<br>l'énergie</th><th>Agronomie/zootechnie système<br>→ regard sur les filières</th><th>Aménagement/urbanisme<br>Géographie<br>→ regard sur les territoires/l'espace</th></tr></thead><tbody><tr><th>Dimensions</th><td></td><td></td><td></td></tr><tr><th>Enjeux...</th><td>Perturbations des cycles des nutriments et<br>limites planétaires<br>→ dimension biogéochimique<br>Dépendance aux énergies fossiles<br>→ dimension énergétique</td><td>Structuration des filières et<br>→ dimension organisation des acteurs<br>Valorisation économique des flux et répartition de la VA<br>→ dimension économique</td><td>Interdépendances entre territoires et appropriation spatiale<br>des ressources<br>→ dimension géographique</td></tr><tr><th></th><th colspan="3">Vulnérabilités socio-métaboliques</th></tr><tr><th>... en lien aux<br>politiques</th><td>Rendre visible l'invisible (pour l'action / les politiques publique)</td><td></td><td>Mise en politique des flux dont responsabilité métabolique<br>(transferts d'empreintes et de vulnérabilités)</td></tr><tr><th>Objets</th><td>Cycles des nutriments/énergie (échelle<br>exploitation ou zone)</td><td>Filières; interactions entre filières et entre filières et territoire</td><td>Métabolisme urbain : ville et ses approvisionnements/rejets<br>Relations socio-matérielles entre territoires</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_91.png" /><figcaption>Métabolisme d'un archipel des Comores</figcaption></figure>

<figure><img src="image_92.png" /></figure>

Legend for
Import flows

<figure><img src="image_93.png" /></figure>

Type of marchandises

Food (Biomass)

Minerals (Ciment,
sand, lime)

Fossil fuels

Manufactured
products

Scale of volume transported

40 kt

16 kt

10 kt

5 kt

0.9 à 0.1 kt

<figure><img src="image_94.png" /></figure>

Source: Ndzuwani customs data, 2016; realization: JB Bahers