Caractérisation des systèmes alimentation excrétion de territoires urbains

Nous cherchons à décrire les flux de matière et d’énergie du système alimentation/excrétion d’une ville. En choisissant comme limites au système analysé les frontières physiques du territoire de la ville, nous voyons à la Figure 1.23 que ces flux correspondent à trois intrants et quatre excrétats : Nous avons considéré que l’excrétat d’énergie sous forme de travail humain constitue une des raisons d’être du système alimentation/excrétion et nous l’analysons donc séparément comme le principal flux produit par ce système (cf. sous-section 1.3.3.3)84. La chaleur et le rayonnement émis par le corps humain constituent des flux d’énergie inévitables et ils interagissent peu avec le système alimentation/excrétion (ils sont plutôt à analyser dans le cadre du besoin de thermorégulation – cf. plus loin Figure 2.5) : nous ne les intégrerons pas davantage dans notre analyse. Comment convient-il de décrire les flux de ces trois intrants et de ces quatre excrétats pour permettre une analyse des systèmes alimentation/excrétion ? En particulier, quels sont les éléments d’analyse les plus pertinents à choisir pour permettre de caractériser les systèmes alimentation/excrétion au regard de leur soutenabilité ? Plusieurs méthodes d’analyse nous semblent possibles que nous passons en revue dans les sections suivantes (sections 2.1.1 à 2.1.5). Cela nous permet d’aboutir à une proposition méthodologique de caractérisation des systèmes alimentation/excrétion des territoires urbains (chapitre 2.2).

Une première méthode consiste à décrire les flux des systèmes alimentation/excrétion de façon qualitative. Nous avons déjà effectué cette analyse qualitative dans la première partie qui nous a permis de mettre en exergue la grande variété des denrées alimentaires et des aliments ingérés. Leur analyse qualitative permet d’ailleurs de distinguer trois groupes d’aliments selon leur provenance : les aliments d’origine animale provenant d’élevage, les aliments d’origine végétale provenant de cultures et les aliments provenant du prélèvement direct de ressources biogéochimiques (pêche, chasse, cueillette). Nous avons également qualifié les nutriments humains et les matières fécales et l’urine. Les biodéchets urbains mériteraient une analyse qualitative spécifique qui ne sera pas développée ici (cf. sous-section 1.3.3.4). Si l’analyse qualitative est un élément fondamental d’analyse des flux, elle nous paraît toutefois rapidement limitée sans le support d’une analyse quantitative. En suivant ainsi les méthodologies usuelles de travaux réalisés en analyse de flux de matières ou de flux de substances (Baccini & Brunner, 2012), nous allons donc chercher à quantifier les flux mis en jeu dans les systèmes alimentation/excrétion. La modalité de quantification la plus simple semble être celle de l’évaluation des flux par leur masse et/ou leur volume. On la retrouve d’ailleurs fréquemment dans les travaux d’écologie territoriale ou de métabolisme urbain (Barles, 2013). Nous avions ainsi représenté les aliments et les excrétats quotidiens moyens d’un habitant de l’agglomération parisienne (cf. Figure 1.10) comme étant composés, au début du XXI.

Dans le cas des villes équipées d’un réseau d’adduction d’eau potable, une part importante des 2,6 kg d’aliments liquides et solides peut provenir de ce réseau. Les calculs de siccité des aliments présentés à la section 1.2.2 montrent que les 2,6 kg d’aliments ingérés sont constitués de 2,1 kg d’eau. Ainsi, pour les habitants qui utilisent l’eau du robinet comme source d’eau de boisson et de préparations d’autres aliments (cafés, boissons chaudes, soupes principalement, mais aussi pâtes, riz, pain, etc.), nous estimons que jusqu’à 1,2 kg d’eau peut provenir du robinet (dont environ 700 g pour la seule eau de boisson)85. On pourrait éventuellement attribuer ces 1,2 kg d’eau du robinet au système permettant l’adduction d’eau et non au système alimentation/excrétion. Les masses d’aliments hors eau du robinet (1,4 kg) et les masses d’excrétats (1,5 kg), dans ce cadre spécifique d’analyse, deviennent alors plutôt équivalentes. A priori, l’approvisionnement alimentaire urbain devrait donc être plus complexe et plus intensif que la gestion des excrétats humains. Dans tous les cas, le système alimentation/excrétion devra présenter un couplage avec le système de transport de biens de la ville en question. Mais l’analyse massique ne nous permet pas de tirer d’autres enseignements. Pour aller plus loin, il nous semble indispensable de décrire plus finement ces flux en analysant qualitativement et quantitativement leur composition. Pour cela, nous ferons donc appel à la physique et à la chimie qui nous permettent de décrire la structure de ces matières et leur composition en molécules et en atomes. Au vu de l’hétérogénéité des flux considérés, nous choisissons ici de réaliser une description au niveau atomique qui nous paraît la plus adaptée pour effectuer une comptabilité comparable de ces différents flux. Nous garderons à l’esprit les limites d’une analyse atomique et la perte d’information qu’elle engendre et tenterons.