Characterisation, biophysical modelling and monetary valuation of urban nature-based solutions as a support tool for urban planning and landscape design

Abstract

La reconnaissance de la nature dans la résolution des défis de société est de plus en plus pertinente. Cela a été associé au développement de nouveaux concepts issus de la science et de la politique tels que le capital naturel, les services écosystémiques, les infrastructures vertes et plus récemment les solutions fondées sur la nature (NBS). NBS a l'intention de résoudre des problématiques the développement durable sous une forme efficace et adaptative offrant des avantages économiques, sociaux et environnementaux. L'objectif général de cette thèse de doctorat est de développer une évaluation environnementale et économique des NBS pour les territoires fortement urbanisés basée sur les approches de dynamique des systèmes, l'écologie urbaine / paysagère et l’analyse du cycle de vie. Cette approche d'évaluation combinée aiderait à comprendre si les NBS sont intrinsèquement coût efficient ou non. L’objective général est développé selon quatre objectifs spécifiques.Le premier objectif spécifique correspond à la caractérisation des NBS par rapport aux contextes urbains et ses problématiques qu'ils peuvent aider à résoudre ou atténuer. Pour atteindre cet objectif, une revue critique de la littérature scientifique sur la relation entre les NBS, les services écosystémiques (ES) et les problématiques urbaines (UC) a été développée. Le résultat principal est un graphique des relations de cause à effet plausibles entre NBS, ES et UC. Le graphique représente une première étape pour soutenir la planification urbaine durable, passant des problématiques urbaines aux actions (NBS) aux résolutions (ES).Le deuxième objectif spécifique correspond à la définition d'un ensemble adéquat de méthodes d'évaluation pour estimer la performance biophysique et monétaire des NBS, en particulier dans les zones urbaines. Pour atteindre cet objectif, une revue des méthodes existantes sur l'évaluation des services écosystémiques, l'analyse du cycle de vie et la monétisation environnementale est développé. La revue prend en compte des contraintes spécifiques telles que la facilité d'utilisation et la disponibilité des données. À la fin, des méthodes et des indicateurs spécifiques ont été considérés et sélectionnés en fonction de leur robustesse, de leur facilité d'utilisation et de la disponibilité des données.Le troisième objectif spécifique correspond à la conception d'un cadre d'évaluation combiné intégrant des méthodes d'analyse du cycle de vie, de la dynamique des systèmes et des services écosystémiques. Ces méthodes quantifient les valeurs des NBS en unités biophysiques et monétaires en informant sur leur coût efficience. Pour atteindre cet objectif spécifique, un cadre conceptuel est développé, s'appuyant sur le Modèle Intégré Multi-échelle des Services Ecosystémiques (MIMES). À partir de là, un modèle de dynamique de système des services et mauvais services écosystémiques est développé et couplé à une méthode d'évaluation du cycle de vie. L'évaluation combinée est testée avec un type de NBS pertinent (une forêt urbaine) dans une projet d’espace vert à l’intérieur de la région métropolitaine de Madrid.Le quatrième objectif spécifique correspond au développement d'un outil d'aide à la décision en ligne qui intègre le cadre d'évaluation les processus de conception itératifs dans la planification urbaine et aménagement paysagère. Le DSS vise à améliorer l'interrelation entre la science, la politique et la planification et dessin urbaine. Pour atteindre cet objectif, un prototype online DSS pour informer sur les NBS, appelé NBenefit®, est développé. Le prototype fournit à l'utilisateur une forme simple de quantification de plusieurs ES et des coûts pour tout le cycle de vie des NBS.Cette thèse a contribué à la caractérisation du NBS et à son évaluation environnementale et économique pour meilleure les processus de planification urbaine et d’aménagement du paysage, permettant une décision plus éclairée.