# Une forte demande sociale en matière de prospective

Les changements survenus au cours du XXe siècle dans les modes d’occupation et d’usage des sols, provoqués à la fois par une augmentation des pressions humaines et par une déprise progressive souvent motivées par l’aléa climatique, ont des conséquences socio-économiques, environnementales et écologiques reconnues (Ramankutty et al., 2006 ; Barbault, Chevassus-au-Louis, 2004). Ce contexte dynamique, incertain et instable nous fait prendre conscience de notre vulnérabilité, des risques et de l’incertitude qui pèsent sur nos sociétés contemporaines. Cette prise de conscience, attestée par l’apparition de nouvelles notions telles que la durabilité, la résilience, l’adaptation et le besoin de lignes directrices manifesté par la société civile, renouvellent les questions de recherche. Pour les aborder, l’innovation est de règle au niveau notamment des démarches, des méthodes et des outils à mobiliser pour comprendre les processus complexes en jeu, les dynamiques passées et actuelles, et surtout envisager des futurs possibles de manière à anticiper certaines situations souhaitables ou non afin d’éclairer l’action présente (Godet, 1986). La prospective, à travers le rapport Meadows (Meadows et al., 1972), a largement contribué à cette prise de conscience, et est utilisée, en tant que démarche, au sein des procédures actuelles visant une planification à moyen ou long terme des territoires. En parallèle, les méthodes et outils permettant d’analyser les changements notamment spatiaux se sont développés de manière significative au cours des deux dernières décennies, accordant au spatial une place croissante dans l’exercice de prospective et l’apparition de la géoprospective (Voiron, 2006) ou prospective spatiale (Houet, 2006a, 2006b). Paradoxalement, si la demande sociale est effectivement forte pour intégrer les évolutions possibles d’un territoire dans la planification d’aujourd’hui, la prospective présente un certain nombre de limites parmi lesquelles l’insuffisante prise en compte de la dimension spatiale dans l’exercice prospectif, au même titre que les dimensions économique, démographique ou encore historique (Hatem, 1993 ; Houet et al., 2008, 2010a). Ainsi, la prospective territoriale (Delamarre, 2002) y pallie partiellement en faisant intervenir la dimension spatiale comme support de localisation et de répartition de phénomènes ou d’enjeux. La géoprospective, en tant que posture, peut être assimilée à une forme particulière de prospective, née de la convergence entre géographie, modélisation et prospective (Voiron, 2006 ; Houet, 2006). Elle a pour objectif d’appréhender le territoire dans toute sa complexité, c’est-à-dire d’identifier et de modéliser les interactions spatiales entre les dynamiques naturelles et les dynamiques socio-économiques que la prospective seule ne permet pas.

# Apports des modèles spatiaux à la géoprospective

La dimension spatiale constitue un cadre méthodologique fort dans l’étude prospective, tant pour l’analyse du système que pour explorer le futur. Les modèles spatiaux, dans leur acception la plus large, des représentations graphiques (chorématique, systémique) et virtuelles (photo-montage, paysage virtuel) aux modèles de simulation dynamique, peuvent contribuer à la géoprospective à plusieurs titres.

Ils permettent la localisation d’espaces stratégiques, par exemple sur lesquels les changements d’usage des sols à venir sont probables. Cette probabilité peut être estimée directement par des modèles (Kolb, Galicia, 2012) ou en réduisant l’incertitude liée à l’avenir en croisant plusieurs scénarios (Verburg et al., 2010).

Ils favorisent l’évaluation qualitative et/ou quantitative des conséquences paysagères et/ou environnementales induites par les scénarios. La visualisation de paysages virtuels (Nassaeur, Corry, 2004) ou encore le couplage avec des modèles environnementaux par exemple de ruissellement (Ronfort et al., 2012) ou de biodiversité (Gourmelon et al., 2008) confèrent aux scénarios un réalisme facilitant la prise de conscience, la gestion voire la décision.

Ils favorisent le dialogue, la médiation et l’apprentissage dans un contexte de participation des acteurs et la co-construction de scénarios ou de stratégies de gestion (Chlous-Ducharme et al., 2008 ; Étienne, 2010 ; Gourmelon et al., 2011, 2013).

Ils participent à l’action, à la pro-activité, en mettant l’espace au cœur des médiations territoriales, priorisant des actions localisées suivant les enjeux, les coûts, etc. (Narcy et al., 2006).

L’usage des modèles est donc au cœur de la géoprospective, dès lors qu’ils sous-tendent des simulations à base de scénarios et qu’ils sont utilisés pour la participation. Trois champs de recherche ont contribué au développement d’approches combinant la participation, la scénarisation et la modélisation.

La modélisation des changements d’occupation et d’usage des sols a contribué au développement des approches combinant « modèles » et « scénarios » (Veldkamp et Lambin, 2001 ; Lambin et al, 2006 ; Houet et al., 2008, 2010a). La modélisation d’accompagnement constitue un cadre théorique aux approches combinant « participation / modèles » (Étienne, 2012 ; Étienne et al, 2003). Enfin, la prospective environnementale favorise la combinatoire « scénarios / participation » mais n’utilise que rarement des modèles (Mermet, 1992 ; Piveteau 1995 ; Mermet et al., 2003). La géoprospective, en tant que posture, repose sur une approche combinant participation, scénarisation et modélisation, au sein de laquelle la dimension spatiale constitue un dénominateur commun (figure 1). Par exemple, la modélisation d’accompagnement peut permettre de mettre en évidence des stratégies d’usage des sols différenciées, utilisées pour la construction de scénarios prospectifs (Gourmelon et al., 2008, 2013 ; Étienne et al., 2003 ; Étienne, 2012). Autre exemple, la simulation des changements d’usage des sols (Maestripieri, Paegelow, 2013 ; Dodane et al., soumis ; Martin et al., 2012), associée ou non à des évaluations environnementales, peut contribuer à la participation des acteurs dans l’élaboration de stratégies de gestion et d’aménagement du territoire. D’une façon générale, une géoprospective théorique qui concilierait « Scénarisation, Modélisation et participation » par l’usage du spatial, constitue un exemple de démarche intégrée de la théorie du Land System (Kok et al., 2004 ; Dearing et al., 2010 ; van der Leeuw et al., 2011) ou de la science du Land Change définie par Turner et al. (2007). Le Land System a pour objectif la compréhension des changements des modes d’occupation et d’usage des sols en relation avec le changement global, en s’appuyant sur trois approches : la modélisation spatiale des dynamiques d’usage des sols, la scénarisation et la participation (Kok et al., 2004). La science du Land Change vise à comprendre la dynamique des changements d’occupation et d’usage des sols, en les considérant comme un système couplé « Hommes – Milieux » afin d’asseoir une théorie, des concepts, des modèles et des applications pertinentes vis-à-vis des problèmes socio-environnementaux (Turner et al., 2007).

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# De l’usage des modèles de simulation spatiale en géoprospective

Quel que soit le champ d’application de la prospective, l’usage des modèles de simulation spatiale n’a cessé d’augmenter au cours des 20 dernières années. Tous les modèles de simulation dynamique peuvent être utilisés dans cette démarche d’exploration du futur. Ils sont actuellement utilisés (1) pour leur apport à la compréhension et à la formalisation des processus expliquant les changements d’un territoire (Moreno Sierra et al., 2012), (2) pour l’évaluation de zones potentiellement dynamiques dont la plausibilité d’évolution est estimée par un ou plusieurs modèles à travers le degré de probabilité d’un changement sur une portion du territoire (Aguejdad et al., soumis) ou (3) pour stimuler la participation des acteurs dans le processus de co-construction de scénarios (Dodane et al., soumis).

L’intérêt des modèles de simulation spatiale ne réside donc pas exclusivement dans l’aptitude à simuler finement ou le plus précisément possible les changements territoriaux mais également dans la manière dont ils sont utilisés. La prédiction n’étant pas la finalité de la prospective, l’étape de validation dans le processus de modélisation vise non pas à évaluer la véracité des simulations produites, mais bien à accroître le degré de confiance que l’on peut avoir dans le modèle pour explorer le futur. La validation est réalisée soit en testant la capacité du modèle à simuler les changements qui se sont réellement produits au cours d’une période passée, soit en testant la capacité du modèle à simuler des processus et/ou des patrons spatiaux de changements des territoires (Houet, Gaucherel, 2007 ; Maestripieri, Paegelow, 2013). Une autre démarche de validation est envisageable et consiste à évaluer la plausibilité qu’un scénario se produise à travers l’estimation des probabilités inhérentes aux hypothèses retenues (Fusco, 2012). Enfin, il est important de considérer le fait que le résultat de la simulation spatiale n’a pas forcément un caractère prospectif. Le jeu des paramètres peut être cohérent d’un point de vue informatique, mais les hypothèses sous-jacentes relatives au futur peuvent ne pas être pertinentes, cohérentes entre elles ou réalistes.

Par conséquent, l’usage des modèles en géoprospective requiert implicitement qu’ils soient manipulés avec précaution, suivant un cadrage méthodologique rigoureux. Aucun modèle n’étant capable de reproduire l’ensemble des actions humaines sur le territoire, l’usage d’un ou de plusieurs modèles simples peut suffire à la démarche de géoprospective. Le choix du modèle, voire le développement de tout ou partie d’un modèle, dépend principalement des processus à simuler, des patrons spatiaux à reproduire et/ou des objets géographiques à manipuler, qui auront une influence sur la variable environnementale ou territoriale à estimer. Ces développements peuvent dépendre des scénarios prospectifs produits.

# Conclusion

Notre postulat est qu’en tant que pratique, la géoprospective offre à la prospective environnementale (Mermet, 2005) et à la prospective territoriale (Delamarre, 2002), la dimension heuristique de la modélisation spatiale (Sanders, 2001) en s’intégrant efficacement aux démarches participatives telles que la modélisation d’accompagnement (Etienne, 2010). Elle peut être assimilée à une démarche intégrée et adaptative (Holling, 1978), à la théorie du Land System (Kok et al., 2004) ou relevant de la science du Land Change (Turner et al., 2007).

La géographie, par les méthodes et les modèles qu’elle propose, peut contribuer de façon significative à la prospective. La géoprospective, en tant qu’approche visant à intégrer la dimension spatiale tout au long du processus de construction de scénarios prospectifs avec les acteurs à travers l’usage de méthodes et de modèles spatiaux, renforce les préceptes fondateurs de la prospective : pertinence, cohérence, vraisemblance et transparence (Godet, 1986) ; vérité, rigueur, démocratie et aventure (Piveteau, 1995).

Notre point de vue sur la géoprospective est en partie fondé sur les débats menés lors du séminaire « La géoprospective : apport de la dimension spatiale aux recherches prospectives », organisé les 4-5 avril 2010 sur l’île Sainte-Marguerite (Cannes) à l’initiative du Groupe Projet « Géoprospective » du GDR MAGIS et des UMR ESPACE, LETG, EVS et GEODE. En raison de leur qualité et de leur contribution au débat, des communications ont été sélectionnées pour publication dans ce dossier thématique de Cybergéo (Aguejdad et al., soumis ; Dodane et al., soumis ; Fusco, 2012 ; Maestripieri, Paegelow, 2013 ; Moreno Sierra et al., 2012) et dans un dossier thématique de L’Espace Géographique (Gourmelon et al., 2012 ; Voiron, 2012 ; Casanova, Helle, 2012 ; Étienne, 2012 ; Martin et al., 2012 ; Emsellem et al., 2012).