Le XXe siècle a vu émerger des problèmes mettant en jeu notre environnement : atmosphère, océan, hydrosphère, géosphère et biosphère. Ces problèmes sont "spatialisables", c'est-à-dire que l'on peut les traiter en trois ou quatre dimensions, après avoir effectué des opérations d'homogénéisation et d'agrégation.

Le problème le plus connu est l'évolution du climat, pour laquelle une méthodologie s'est progressivement dégagée, utilisant les observatoires, les bases de données et les modèles.

Est-il possible d'étendre cette méthodologie aux problèmes spatialisables qui ne concernent pas la planète entière ? Dans cette perspective, le rapport analyse :
- le choix de l'échelle, qui détermine l'étendue de la carte que l'on va regarder ;
- le choix de la maille de description, des méthodes d'homogénéisation et d'agrégation ;
- les couplages entre compartiments différents, ainsi qu'entre nature et société car les dimensions sociales et économiques jouent un rôle essentiel.

Trois exemples importants sont considérés : la couverture des sols, les eaux continentales, la gestion des zones côtières.

À partir de cette analyse, des recommandations sont présentées. Elles découlent d'une idée centrale, liée à la complexité des problèmes : le travail de recherche est long et doit être organisé pour affronter le temps. Elles mettent l'accent sur le rôle des outils, et du trépied "observatoires - données - modèles", ainsi que sur l'échelle à laquelle ces problèmes doivent être traités.
Cet ouvrage, remis à la Ministre déléguée à la Recherche et aux nouvelles technologies, a été présenté à l'occasion de la Séance solennelle du 17 juin 2003