Un programme fondateur pour la métrologie environnementale en Centre-Val de Loire
Entre 2016 et 2020, le programme PIVOTS (Plateformes d'Innovation, de Valorisation, d'Optimisation Technologiques Environnementales) a structuré en région Centre-Val de Loire un ensemble unique de plateformes expérimentales dédiées au monitoring, à la métrologie environnementale et à la remédiation des milieux naturels et anthropisés. Soutenu par la Région Centre-Val de Loire et les fonds européens FEDER, PIVOTS a été conçu pour répondre à un enjeu majeur : mieux comprendre, surveiller et préserver les ressources naturelles face aux pressions exercées par les activités humaines et le changement climatique.
Le programme fédérait chercheurs, établissements d'enseignement supérieur, organismes de recherche, entreprises et acteurs publics autour d'une ambition commune : développer des outils, méthodes et infrastructures permettant d'observer, mesurer et comprendre les interactions entre les sols, le sous-sol, l'eau et l'air. Aujourd'hui, les plateformes développées dans le cadre de PIVOTS constituent l'un des héritages scientifiques majeurs sur lesquels s'appuie le programme JUNON.
Sept plateformes complémentaires au service de l'environnement
PRAT - Plateforme Réactivité Atmosphérique
PRAT est dédiée à l'étude de la qualité de l'air et des processus physico-chimiques qui gouvernent la composition de l'atmosphère. Portée par les laboratoires ICARE et LPC2E, elle combine des expérimentations en laboratoire, des observations de terrain et le développement d'instrumentations de pointe.
La plateforme s'appuie notamment sur HELIOS, une chambre de simulation atmosphérique à irradiation naturelle unique en France, permettant de reproduire dans des conditions contrôlées les réactions photochimiques observées dans l'atmosphère. Elle comprend également le Super Site VOLTAIRE-HELIOS, dédié au suivi en continu des polluants atmosphériques de l'agglomération orléanaise.
PRAT permet d'étudier l'origine, la transformation et les impacts des polluants atmosphériques, qu'ils proviennent des transports, des activités industrielles, du chauffage ou encore des produits phytosanitaires. Les recherches menées contribuent à améliorer les connaissances sur la qualité de l'air, le changement climatique et les effets sanitaires associés à l'exposition aux polluants.
PESAt - Plateforme sur les Échanges Sols Tourbeux - Atmosphère
PESAt est consacrée à l'étude des échanges de carbone, d'eau et d'énergie entre les tourbières et l'atmosphère. Ces écosystèmes jouent un rôle majeur dans la régulation du climat en stockant d'importantes quantités de carbone, mais peuvent également devenir des sources de gaz à effet de serre sous l'effet des changements environnementaux.
La plateforme repose sur des dispositifs de mesure de haute précision déployés notamment sur la tourbière de La Guette (Cher). Elle associe tours à flux, chambres automatiques, capteurs environnementaux et outils analytiques permettant d'observer en continu les émissions de dioxyde de carbone (CO₂) et de méthane (CH₄).
Les données produites par PESAt contribuent à mieux comprendre le fonctionnement des zones humides, à améliorer les modèles climatiques et à évaluer l'impact du changement climatique sur le rôle de ces milieux comme puits ou sources de carbone.
PESAa - Plateforme sur les Échanges Sol - Atmosphère dédiée aux sols agricoles
PESAa est dédiée à l'observation et à l'expérimentation sur les sols agricoles. Son objectif est de mieux comprendre les interactions entre les pratiques agricoles, le fonctionnement des sols, les ressources en eau et les émissions de gaz à effet de serre.
La plateforme dispose d'équipements permettant de caractériser les propriétés physiques, biologiques et hydriques des sols, ainsi que de dispositifs expérimentaux tels que des simulateurs de pluie, des systèmes d'irrigation de précision et des outils de mesure des émissions gazeuses.
Les travaux réalisés au sein de PESAa contribuent à l'amélioration des pratiques agricoles, à la gestion durable des ressources en eau et à la réduction des émissions de protoxyde d'azote (N₂O), un puissant gaz à effet de serre associé aux activités agricoles.
PRIME - Plateforme pour la Remédiation et l'Innovation au service de la Métrologie Environnementale
Portée par le BRGM, PRIME est une plateforme dédiée au développement, à la qualification et à la validation de technologies innovantes pour la surveillance environnementale et la remédiation des milieux contaminés.
Ses infrastructures permettent de conduire des expérimentations à différentes échelles, depuis le laboratoire jusqu'au pilote industriel. La plateforme dispose notamment d'une halle expérimentale de grande dimension accueillant réacteurs, colonnes instrumentées et pilotes de traitement.
PRIME accompagne le développement de nouveaux capteurs, de méthodes de mesure environnementale et de procédés de dépollution des sols, des eaux et du sous-sol. Elle constitue un maillon essentiel entre la recherche scientifique et les applications opérationnelles destinées aux collectivités et aux entreprises.
O-ZNS - Observatoire des transferts dans la Zone Non Saturée
O-ZNS est une infrastructure dédiée à l'étude des transferts d'eau, de chaleur et de contaminants dans la zone non saturée, c'est-à-dire la portion du sous-sol située entre la surface du sol et les nappes souterraines.
La plateforme s'appuie sur un puits d'observation instrumenté permettant d'accéder directement à plusieurs dizaines de mètres de profondeur et d'y installer différents capteurs et dispositifs de mesure. Elle offre ainsi des conditions uniques pour suivre les processus de transfert sur de longues périodes et dans des conditions réelles de terrain.
Les recherches menées au sein d'O-ZNS contribuent à une meilleure compréhension de la recharge des nappes, de la circulation des polluants et de l'impact des changements climatiques sur les ressources en eau souterraine.
PERMECA - Plateforme d'Essais de Recherche en Mécanique Environnementale Collaborative et Appliquée
PERMECA est spécialisée dans l'étude du comportement thermo-hydro-mécanique des sols, des roches et des matériaux issus du recyclage. Elle met à disposition des équipements expérimentaux permettant de reproduire en laboratoire les contraintes auxquelles sont soumis les matériaux dans leur environnement réel.
La plateforme permet notamment d'étudier les effets des sollicitations mécaniques, thermiques ou hydriques sur les infrastructures, les ouvrages géotechniques et les matériaux utilisés dans les démarches d'économie circulaire.
Les travaux conduits dans PERMECA contribuent à l'amélioration de la résilience des infrastructures, au développement de solutions géothermiques innovantes et à la valorisation de matériaux recyclés dans les projets d'aménagement durable.
DECAP - Plateforme de Développement de Capteurs
DECAP est dédiée à la conception de capteurs innovants et au développement de procédés de traitement pour la surveillance de la qualité des eaux. Portée par plusieurs laboratoires de recherche du CNRS et de l'Université d'Orléans, elle constitue un trait d'union entre la recherche fondamentale sur les matériaux et les applications environnementales.
La plateforme développe des dispositifs capables de détecter et de suivre différents micropolluants présents dans les eaux naturelles, industrielles ou issues des stations d'épuration. Elle travaille également sur des procédés de dépollution fondés notamment sur l'électrochimie, les matériaux carbonés ou les technologies plasma.
Grâce à ses moyens expérimentaux et analytiques, DECAP contribue au développement de solutions plus performantes pour le monitoring environnemental et la préservation de la qualité des ressources en eau.
De PIVOTS à JUNON : une continuité scientifique
Le programme JUNON s'inscrit directement dans la continuité de PIVOTS. Là où PIVOTS a permis de produire des données environnementales de référence grâce à des infrastructures expérimentales de pointe, JUNON mobilise désormais ces observations pour développer des jumeaux numériques environnementaux et des services innovants d'aide à la décision. Les plateformes PIVOTS continuent ainsi de jouer un rôle essentiel en fournissant les données de terrain nécessaires à la compréhension des milieux naturels et à l'alimentation des modèles numériques développés dans le cadre de JUNON. Cette complémentarité entre observation, mesure, expérimentation et numérique constitue aujourd'hui l'une des forces du pôle régional de recherche environnementale en Centre-Val de Loire.