Thèse / Thomas Starck

Titre : Modéliser les systèmes alimentation/excrétion : étude et évaluation environnementale des paradigmes de gestion circulaire des nutriments à différentes échelles.

Calendrier :  2021-2024

Sous la direction de : Fabien Esculier et Bruno Tassin (LEESU)

Axe : Métabolisme

Résumé : Le recyclage des nutriments présents dans les eaux usées urbaines est actuellement faible. A Paris par exemple, seuls 4% de l’azote et 40% du phosphore sont recyclés. Or, les nutriments contenus dans les excréments humains et notamment dans l’urine sont assez concentrés. De plus, l’augmentation de la population urbaine rend ces excréments plus concentrés dans l’espace et renforce l’intérêt de leur collecte. Le tri à la source des excréments humains a déjà été étudié et mis en œuvre à l’échelle locale et présente un grand potentiel pour une transition vers des systèmes d’alimentation/excrétion plus durables (de la ferme à la fourchette et des toilettes à la ferme).

Ce projet vise à évaluer le potentiel de recyclage des nutriments urbains à grande échelle (régionale et nationale, voire mondiale) pour la valorisation agronomique. Cela inclut les excrétions humaines, mais aussi les biodéchets alimentaires. L’objectif sera également de réaliser l’évaluation environnementale de telles mesures.

La thèse sera composée de plusieurs parties :
– comprendre et comparer le fonctionnement passé et actuel des systèmes de nutrition/excrétion urbains et leurs caractéristiques clés : évolution des régimes alimentaires, de la gestion des excréments humains…
– identifier le potentiel du recyclage des excréments urbains pour la valorisation agronomique dans différentes régions ; évaluer une typologie des synergies dans les différents contextes urbains et ruraux
– établir des scénarios prospectifs de systèmes de nutrition/excrétion circulaires et évaluer leurs impacts environnementaux. Ces scénarios ne se concentreront pas seulement sur le recyclage des excrétions, mais aussi sur le système agricole lui-même : rotations des cultures, part des légumineuses, élevage, fuites de nutriments…