Beaucoup d’acteurs du monde de la recherche estiment que l’activité scientifique est en train de se concentrer dans les plus grandes villes mondiales. Malgré le manque de données précises, cette certitude imprègne l’action publique. De nombreuses politiques nationales se fondent sur cette hypothèse pour concentrer les financements sur quelques sites jugés capables de figurer honorablement dans la compétition scientifique mondiale.

Cette idée de concentration scientifique est une déclinaison d’une théorie plus générale qui circule depuis quelques décennies dans le milieu des études urbaines : depuis les travaux de Peter Hall (1966), Saskia Sassen (2001), Allen J. Scott (2001), Pierre Veltz (1996) puis Peter J. Taylor (2004), les analyses convergent pour souligner la concentration croissante de fonctions supérieures, essentiellement économiques, dans un nombre restreint de métropoles, les « villes mondiales » (appelées en anglais global cities ou world cities). La science obéirait donc à ce schéma d’ensemble et serait une activité typiquement métropolitaine obéissant à ce mouvement de concentration (Matthiessen et al. 2010).

Étant donnée la portée politique potentielle de ces conclusions, il convient de les analyser de près avant de formuler trop rapidement des politiques scientifiques et urbaines car cette hypothèse de concentration va à l’encontre de données plus générales qui semblent attester de l’existence de processus de déconcentration de l’activité scientifique (Grossetti et Milard 2011). L’hypothèse que nous défendons est en effet que les espaces de production du savoir sont en cours de diversification.

Certains résultats confortent déjà ce point de vue. En analysant par exemple la provenance régionale des articles scientifiques signés par des chercheurs chinois, Zhou, Thijs, Glänzel (2009) montrent que la croissance spectaculaire de la science en Chine au cours des dernières décennies s’accompagne d’une déconcentration des activités entre les différentes régions du pays. D’autres travaux, basés eux sur les dépôts de brevets (Hong 2008), suggèrent aussi qu’avec le développement de la science chinoise, la concentration géographique qu’on pouvait observer il y a vingt ans s’atténue. Nos propres données bibliométriques, qui décomptent le nombre d’articles scientifiques recensés dans le Science Citation Index Expanded (SCI Expanded), nous conduisent au même constat (carte ci-dessous).

Afin d’analyser le développement de la science mondiale d’un point de vue géographique, il est préférable de prendre en compte plusieurs échelles spatiales (notamment pays et villes). A l’échelle mondiale, le meilleur indicateur est l’évolution du nombre de publications scientifiques. Si l’on se situe à l’échelle des nations, l’activité se répartit incontestablement de façon plus homogène que par le passé : il y a trente ans encore, l’essentiel de la science était produit dans un nombre limité de « vieilles nations » scientifiques (Amérique du Nord, Europe, Japon) alors qu’aujourd’hui, la concentration géographique de la production est moindre, selon une dynamique assez constante. Ainsi, le nombre de pays concentrant 80 % des publications mondiales recensées par le Web of Science (WoS) était de sept en 1978, dix en 1988 (dont l’URSS), treize en 1998 (dont l’Allemagne réunifiée et la Russie) et seize en 2008. Cette évolution n’est pas le résultat d’un déclin des « vieux pays » scientifiques dont la production continue de s’accroître, bien qu’à un rythme modéré. Elle est plutôt la conséquence de la montée en puissance rapide de « nouveaux pays » dans le paysage de la science internationale, avec au premier rang la Chine qui est devenue en 2008 le deuxième pays publiant (pour les sciences de la nature et de la technique) après les Etats-Unis. L’examen des données par pays porte donc plutôt à penser que la recherche scientifique tend à se diffuser progressivement dans l’espace international depuis trente ans, avec une perte de la position hégémonique des « vieux pays » (et notamment des Etats-Unis) et l’apparition, outre la Chine, d’acteurs nouveaux de plus en plus importants, comme la Corée du Sud, le Brésil, Taiwan, l’Espagne… Notre propos n’est pas d’expliquer ce phénomène, largement commenté par d’autres auteurs (Adams et Pendlebury 2010) et qui trouve essentiellement ses racines dans le développement économique et les mutations structurelles qu’ont connus les pays en question. Nous rappelons ici ces tendances pour noter qu’elles vont plutôt, à l’échelle mondiale, dans le sens d’une déconcentration générale plutôt qu’une concentration.

Ainsi, si l’on tient compte des dynamiques propres à chaque pays, l’évolution de la position des villes dans le système scientifique mondial dépend plus de la dynamique des pays auxquels elles appartiennent que de leur taille. L’arrivée en 2005 de Pékin, Shanghai, Hong Kong et Séoul en haut de la liste des villes publiantes résulte davantage de la croissance globale de la science chinoise ou coréenne que d’un avantage comparatif des grandes métropoles mondiales. Il est donc indispensable d’intégrer la dimension nationale pour analyser la concentration ou la déconcentration géographique de la production scientifique mondiale. L’évolution des produits intérieurs bruts (PIB) sur les trente dernières années est certainement un facteur important, tout comme le développement de l’urbanisation dans certains pays émergents et les politiques d’enseignement supérieur et de recherche. L’essentiel de ces phénomènes se déployant dans un cadre national, il est nécessaire de tester les hypothèses de concentration/déconcentration de la science dans ce cadre.

Il nous semble nécessaire de décomposer le problème de la déconcentration en examinant successivement les niveaux géographiques concernés. Nous présentons tout d’abord la méthodologie que nous avons adoptée, qui repose sur un comptage par fractions des publications recensées par le WoS et sur un regroupement des adresses des publications en agglomérations urbaines combinant plusieurs critères (Grossetti et al. 2012). Suivant cette méthodologie, nous observons ensuite que l’on assiste au niveau mondial non pas à une concentration des publications mais à un mouvement global de déconcentration. L’analyse des évolutions les plus contrastées – les agglomérations dont la part s’accroît le plus et celles dont la part décroît le plus – nous permet de mettre en évidence les évolutions des pays qui sous-tendent celles des agglomérations, notamment la croissance rapide dans les données du WoS des publications asiatiques (Chine, Corée du Sud, Taiwan) et des pays émergents (Brésil, Inde, etc.) et le déclin relatif des pays les plus anciennement présents dans ces données. Nous examinons donc de plus près les tendances qui se manifestent au niveau des pays. Nous avons donc examiné les évolutions internes de chaque pays dont les agglomérations sont les plus représentées dans les bases de données et nous avons constaté une tendance à la déconcentration dans la plupart d’entre eux. Le processus de déconcentration prend différentes formes selon que l’activité scientifique du pays est en phase d’expansion ou stabilisée (émergence de grands pôles secondaires ou déconcentration au profit de multiples petites villes).

Méthodologie

Notre étude se fonde sur les données de la base de données bibliographique du Web of Science (Thomson Reuters), et, pour certaines cartes, sur les données relatives seulement aux sciences de la matière et de la technique (Science Citation Index Expanded). Cette base recense depuis les années 1960 les publications (articles, notes et revues) parues dans les « principales revues scientifiques et technologiques internationales », c’est-à-dire celles qui sont les plus citées par les chercheurs eux-mêmes. Cette base de données recense plus d’un million de publications en 2007. Etablir des statistiques géographiques des publications scientifiques implique deux types de choix, l’un concernant la façon de compter les publications, l’autre le regroupement des adresses en agglomérations urbaines.

Compter les publications par entités spatiales : le fractionnement des publications

Le choix de l’unité de comptage doit tenir compte du fait que la plupart des publications scientifiques ont plusieurs auteurs, regroupés en affiliations (leur laboratoire ou institution d’appartenance) : les adresses renvoient donc à des villes différentes et souvent à des pays différents. Chaque publication peut ainsi être attribuée à plusieurs espaces géographiques simultanément, ce qui pose des problèmes de comptage et de dédoublement des mêmes publications. Ainsi, si un article comprend un premier groupe d’auteurs d’une commune de la banlieue de Madrid, Leganes, un deuxième groupe d’une autre banlieue de Madrid, Lugo, et un autre de Londres, comment faut-il compter ? Une fois pour le Royaume-Uni et une fois pour l’Espagne ? Ou deux fois pour l’Espagne ? Le comptage à l’échelle des villes pose le même problème. Faut-il compter deux fois l’agglomération de Madrid ou une seule fois ? On voit bien que la méthode de comptage influe sur le résultat final, que l’on parle du total national ou du total pour chaque ville. Par ailleurs, le comptage sans aucune pondération favorise les grandes agglomérations du fait de leur implication plus systématique dans les collaborations inter-régionales et internationales.

Pour éviter ces écueils, nous avons opté pour le comptage par publications fractionnées. Il existe plusieurs façons d’opérer ce fractionnement. Dans ce texte, nous avons opté pour le « whole normalized counting » en prenant les agglomérations comme base. Dans l’exemple que nous avons pris, où nous avions deux agglomérations (Londres et Madrid), chacune d’entre elles se voit attribuer une moitié de la publication. On peut donc simultanément faire toutes sortes de sommes en conservant le rapport avec le nombre réel de publications à l’échelle mondiale (puisque la somme des fractions correspond bien au nombre total d’articles publiés dans le monde). Le comptage par publications fractionnées nous est apparu comme le plus rigoureux et le plus respectueux de la réalité des activités scientifiques, et permettant le plus de traitements de nature géographique (regroupements spatiaux par agglomération, par région, par pays…).

Géocoder les adresses et construire des agglomérations : combiner les critères

A partir des dizaines de milliers d’adresses différentes trouvées dans le WoS, nous avons procédé à un géocodage des lieux mentionnés. Nous sommes arrivés à localiser plus de 98 % des publications en exploitant au niveau le plus fin le champ « adresse » des notices d’articles. Les « localités scientifiques » que nous avons déterminées constituent les points de publication les plus précis que notre méthode de codage a permis de situer. Mais le niveau de précision obtenu varie sensiblement suivant les villes et les pays considérés, car, généralement, l’adresse contenue dans ce champ correspond à la municipalité où se trouve l’organisme de recherche, qui est une entité spatiale dont la taille peut varier considérablement d’un pays à l’autre, en fonction du degré de fragmentation administrative. Prenons trois exemples : les chercheurs des laboratoires moscovites travaillent dans une municipalité très grande (1 000 km²), leur adresse renvoie donc à une seule ville : Moscou. En revanche, les chercheurs parisiens travaillent dans un espace administrativement très fragmenté : leur adresse professionnelle peut être la commune-centre de l’agglomération, c’est-à-dire Paris (100 km² seulement), mais aussi bien l’une des centaines de municipalités qui font partie de l’agglomération parisienne. Et beaucoup de centres scientifiques sont situés en dehors de la (relativement petite) commune de Paris. Les localités scientifiques les plus importantes autour de Paris-centre sont Orsay, Gif-sur-Yvette, Palaiseau, Villejuif, Créteil, Châtenay-Malabry. En 2008, elles totalisaient 3 426 publications, soit presque la moitié des publications de Paris-centre. Un autre exemple caractéristique est la région urbaine de Washington. Dans un espace compact de quelques dizaines de kilomètres, bien plus petit que la municipalité de Moscou, on trouve trois centres majeurs : la ville de Washington DC proprement dite (2 500 publications), mais avant elle le grand centre universitaire de Bethesda (3 178) et, un peu derrière, College Park (1 236). Il est donc indispensable de construire des entités urbaines à peu près comparables si l’on veut donner une certaine substance à la notion de « villes scientifiques » et analyser l’évolution de leur position dans le système de la science mondiale. Ne prendre en compte que Paris-centre ou le seul district de Washington revient à sous-estimer gravement l’importance de ces deux régions urbaines dans la production scientifique mondiale.

Comment faire alors pour regrouper les localités publiantes en entités urbaines construites sur des critères homogènes, et ce pour l’ensemble des pays du monde ? Notre ambition a été de produire des critères universels, et non pas des découpages correspondant à une juxtaposition de critères nationaux (prendre les aires métropolitaines pour les Etats-Unis, les aires urbaines pour la France, etc., et finalement faire comme si ces délimitations étaient comparables). Après la confrontation de différents jeux de données mondiaux, tous en libre accès – sur l’occupation du sol d’une part (Iona Global Cover, Global Urban Extent), sur les densités de population d’autre part (Global Population of the World), nous avons conclu que les meilleures données pour délimiter rapidement l’ensemble des villes du monde étaient celles relatives à la densité de population (données par carroyage très fines). En effet, les données d’artificialisation du sol (grâce auxquelles on peut repérer les taches urbaines) ne sont pas assez discriminantes. Elles ne permettent pas de faire la différence, par exemple dans les zones littorales, entre ce qui correspond à du bâti touristique où il n’y a pas forcément d’occupation humaine continue sur l’année, et d’autres lieux plus susceptibles d’abriter de l’activité scientifique (villes avec leurs campus, leurs parcs technologiques) et où la densité de population permanente est plus forte.

L’exploitation des données de densité de population est donc plus convaincante. Il restait néanmoins des problèmes dans quelques régions du monde à très forte densité de population (parties les plus denses de la Chine, Pays-Bas, région urbaine Rhin-Ruhr), où l’exploitation de seuils de densité habituels ne permettait pas d’isoler facilement les véritables noyaux urbains. De ce fait, la meilleure approche a été d’utiliser un indicateur permettant de déterminer spatialement les fortes variations de densité, afin de nous aider à produire une délimitation utilisable des espaces urbains. Parmi les indicateurs locaux d’association spatiale (Local Indicators of Spatial Association, voir Eckert et al. 2013), nous avons choisi l’indice local de Moran qui permet de repérer les noyaux de densité significatifs. Ce traitement des données de densité permet de trouver un critère homogène pour les agglomérations importantes. Pour les entités urbaines, plus petites, un critère plus simple de distance (un seuil de 40 km entre deux localités productrices de publications) nous a permis de délimiter de « petites » agglomérations scientifiques.

Nous avons pu ainsi créer des regroupements de localités, en simplifiant et en homogénéisant l’information de départ. De ce fait, nous avons constaté que 95 % de l’activité scientifique mondiale était concentrée, en 2007, dans 1 257 agglomérations.

La déconcentration des publications dans l’ensemble des agglomérations du monde

Une façon simple d’évaluer la concentration est de calculer la proportion des publications mondiales que l’on peut attribuer aux plus grandes agglomérations scientifiques mondiales (voir tableau ci-dessous). Les résultats sont sans ambiguïté : la tendance à la déconcentration est générale.

Sur une période relativement courte (moins d’une décennie), la contribution des principales agglomérations mondiales à la production scientifique diminue. Les dix premières d’entre elles comptent pour un peu plus de 15 % du total, perdant presque deux points par rapport au début de la décennie. La tendance est générale, que l’on considère la barre des trente, cinquante, cent premières agglomérations mondiales, ou plus loin encore dans le classement. Cela signifie que l’activité scientifique est en voie de diffusion générale. Ce processus n’est pas récent : il est lent et continu. Nous avons pu l’observer depuis la fin des années 1980, quand les dix premières agglomérations mondiales pesaient encore 21 % du total. Elles ont donc perdu cinq points en vingt ans, preuve que la théorie de la concentration de la science dans les grandes métropoles ne résiste pas à l’analyse.

Au niveau des pays, l’activité scientifique se déconcentre

Les rapports publiés par Thomson Reuters (série des Global Research Reports, mis en ligne fin 2010) sur l’évolution des publications des différents pays mettent en évidence un rééquilibrage entre les différentes parties du monde avec un accroissement de la contribution de nombreux pays « émergents » au total des publications scientifiques. Le rapport concernant les Etats-Unis commence ainsi : « Les Etats-Unis ne sont plus le colosse de la science qui dominait le paysage de la recherche il y a trente ans par sa production d’articles scientifiques. Il partage son royaume, de manière de plus en plus égale, avec l’Union européenne à vingt-sept et la région Asie-Pacifique » (Adams et Pendlebury 2010). Les auteurs observent le même mouvement de rééquilibrage, bien que plus tardif et moindre, en ce qui concerne les citations obtenues par les publications, donc en prenant en compte un critère de visibilité académique des recherches produites.

Le tableau ci-dessous présente nos calculs concernant les trente pays comptabilisant le plus de publications en 2007, calculs qui convergent parfaitement avec les analyses préexistantes.

Premier constat : la déconcentration est aussi marquée au niveau des pays. En 2000, trois pays (Etats-Unis, Royaume-Uni et Japon) produisaient à eux seuls 50 % des publications. Il en fallait dix pour obtenir 75 % des publications et vingt pour atteindre 90 %. La carte ci-dessous montre, de manière plus détaillée, le poids de la triade Amérique du Nord-Europe-Japon.

En 2007, cinq pays (Etats-Unis, Chine, Japon, Allemagne et Royaume-Uni) produisent 50 % de la science mondiale, douze pays 75 % et 25 pays 90 %. Comme le montre la carte, même si la Triade demeure très importante, la montée rapide d’autres pays d’Asie à côté du Japon (Chine, Corée, Taiwan), de pays du Moyen-Orient, de l’Inde ou encore du Brésil est frappante et contribue à l’élaboration d’une « carte scientifique » multipolaire.

Par ailleurs, les évolutions que ces tableaux indiquent peuvent être résumées en deux grandes tendances. La première est l’accroissement de la convergence entre la base de données SCI Expanded et la réalité des pratiques des chercheurs. Cette convergence résulte de deux phénomènes : d’une part la diversification des revues prises en compte par la base, et d’autre part la tendance croissante des chercheurs à privilégier des revues indexées dans cette base de données. L’effet spécifique de cette première tendance est la réduction progressive de la surestimation du poids des Etats-Unis (et dans une moindre mesure du Royaume-Uni), dont les revues étaient initialement surreprésentées. Une partie de la régression apparente du poids des Etats-Unis est donc probablement un effet de cette meilleure représentativité de la base de données. La deuxième tendance est l’accroissement et la diffusion des activités scientifiques dans le monde. Tous les indicateurs de cette activité – le nombre de chercheurs académiques, le nombre d’universités, le nombre d’étudiants, etc. – convergent pour mettre en évidence un « équipement » progressif de la plupart des pays en universités et en laboratoires, équipement dont le degré varie en fonction des évolutions économiques. En simplifiant, le nombre des publications tend vers une fonction linéaire du PIB. Les évolutions des rapports de richesse trouvent une traduction dans les activités de recherche : progression des pays émergents, notamment asiatiques, mais aussi de l’Europe du Sud (Grèce, Espagne, Portugal) ; régression relative des pays les plus anciennement présents dans les bases de données (Etats-Unis, Europe du Nord et de l’Ouest) ; régression dans les anciens pays soviétiques restés en dehors de l’Europe (Russie).

Il y a donc clairement un rééquilibrage des publications scientifiques entre les pays. On pourrait penser que la « centralité » de certains pays se maintient par la notoriété de leurs travaux, que l’on peut mesurer par la quantité de citations dont bénéficient les articles. Mais là encore, des travaux ont montré qu’en même temps que la concentration des publications s’atténue, les citations ont tendance à être moins concentrées que par le passé. Ce constat a été établi aux Etats-Unis (Adams et Pendlebury 2010), mais plus généralement à l’échelle mondiale (Larivière et al. 2009).

La déconcentration à l’intérieur des pays

Ce processus de déconcentration à l’échelle des pays pourrait cependant s’accompagner d’une concentration croissante dans quelques grandes villes scientifiques (Matthiessen et al. 2010). Pour tester cette hypothèse, nous allons à présent examiner la façon dont évolue la part des grandes agglomérations scientifiques dans le total des publications de leurs pays respectifs (voir tableau ci-dessous).

Il faut exclure la ville-État de Singapour des trente-et-une agglomérations les plus importantes en 2007 car sa production scientifique ne peut être déconcentrée. Sur les trente autres, vingt-quatre voient leur part régresser dans leur ensemble national ou se stabiliser et six voient leur part s’accroître. Parmi ces dernières, Séoul est un cas particulier : après une décroissance relative conséquente au cours des années 1990 (politique volontariste en faveur de la ville de Taejon), elle regagne quelques points dans la période récente. Melbourne est dans une situation un peu similaire avec une variation moindre. Certaines agglomérations américaines gagnent quelques points alors que les deux principales (New York et Boston) en perdent un peu, mais là aussi les amplitudes sont très faibles. Berlin est un cas très particulier de ville devenue capitale durant les années 1990 et porteuse des dynamiques de l’Europe de l’Est. Parmi celles dont le poids régresse, Pékin, Paris, Moscou, Madrid et Taipei sont les plus visibles. Pékin, Taipei et Madrid sont dans des pays dont la part mondiale augmente, mais le nombre de leurs publications s’accroît moins vite que celui d’autres villes des mêmes pays. Paris et Moscou sont non seulement dans des pays qui régressent (au moins dans la deuxième période pour la France), mais elles sont aussi confrontées à un phénomène de rééquilibrage au profit d’autres villes. L’amplitude des variations de la carte scientifique des pays est aussi très variable. Si la Chine, la France, l’Espagne, la Russie, le Royaume-Uni (ou même la Corée du Sud ces vingt dernières années) sont engagées dans des processus continus de déconcentration et de dynamisation des villes « secondaires », les autres pays concernés (Etats-Unis, Japon) connaissent des variations limitées et leur carte scientifique semble stable. L’Italie et l’Allemagne demanderaient un examen plus détaillé : leurs capitales n’étaient pas au départ dans une situation de domination très marquée et ces évolutions que nous observons sont le résultat de tendances distinctes qui se combinent. Nous reviendrons plus loin sur certains des pays concernés. Retenons pour le moment que la dynamique de déconcentration interne au pays n’est pas liée à la dynamique globale des équilibres entre les pays et que la plupart des grandes agglomérations scientifiques perdent de leur poids relatif au sein de leurs pays.

Les variations de la déconcentration

Si nous élargissons la perspective, nous pouvons prendre comme indice de déconcentration la variation de la part des publications d’un pays produite par l’agglomération la plus importante en début de période. Considérons comme stables les pays où cette évolution est inférieure en valeur absolue à 1 % pour une période de dix ans. Si ces variations sont supérieures à 1 % et inférieures à 2,5 % sur dix ans, nous considérons que les pays sont confrontés à des processus de déconcentration (si le signe est négatif) ou de concentration (s’il est positif).

Ces soixante-dix pays produisent 90,1 % des publications mondiales. Le tableau indique clairement que la grande majorité connaît un processus de déconcentration interne, selon des temporalités variables. Le groupe des pays stables regroupe beaucoup de pays anciennement présents dans les bases de données, et n’ayant pas connu de grande transformation de leur système universitaire (Amérique du Nord, Japon, certains pays européens). Les rares cas de concentration (six seulement sur soixante-dix pour l’ensemble de la période) correspondent tous à des histoires particulières avec des politiques spécifiques : développement spécifique des écoles polytechniques en Suisse, déséquilibre entre Auckland et Christchurch en Nouvelle-Zélande, fermetures de centres de recherche à Cali faisant mécaniquement remonter Bogota dans le total des publications de la Colombie, etc. Remarquons qu’il n’y a pas de corrélation entre le taux de croissance des publications d’un pays et la tendance à la concentration ou la déconcentration. Les pays stables sont ceux qui progressent le moins, mais c’est parce qu’ils sont les plus anciennement déconcentrés.

Conclusion

Contrairement à l’idée qui prévaut dans beaucoup de débats et de décisions sur les politiques scientifiques, la tendance globale n’est pas à la concentration des activités scientifiques dans des « villes mondiales ». Ce que l’on observe est d’abord une perte d’hégémonie des pays les plus anciennement présents dans les bases de données bibliographiques, avec une croissance particulièrement importante des pays asiatiques (Chine, Corée du Sud, Taiwan), mais plus largement de très nombreux pays « émergents ». Cette évolution contribue à diversifier les lieux de production des publications recensées. On observe ensuite au sein de nombreux pays, indépendamment de l’évolution globale de la production scientifique nationale, une tendance à la déconcentration par croissance supérieure de villes « secondaires » (Russie, France, Espagne, Royaume-Uni, Chine, etc.). Les pays les plus anciennement « déconcentrés » (Etats-Unis, Canada, Allemagne par exemple) ont une géographie scientifique plutôt stable. Les pays qui connaissent un processus de concentration sont rares et pour chacun d’entre eux, cette situation s’explique par leurs évolutions démographiques, économiques et scientifiques. Les espaces de production du savoir sont donc, à toutes les échelles considérées, en voie de diversification.

Références