Ecologie du paysage, Fragmentation, Corridors Thierry Tatoni Institut Méditerranéen d Écologie et de Paléoécologie
Une nouvelle approche des processus écologiques, Des notions émergentes, des modèles «revisités» Photo: PNE Pour des transferts pertinents dans l aménagement?
Le paysage un concept large et transversal Photo: PNE Avant d'être objet d'étude en écologie, le paysage a été utilisé dans de nombreuses disciplines : peinture, architecture, littérature, géographie...
Le paysage, un objet partagé? géographie sociologie écologie chimie/ environnement espaces naturels, etc. urbanisme à la fois concept et réalité spatiale, le paysage se positionne comme un objet commun à de multiples préoccupations
Le paysage en écologie «paysage» (Troll, 1938) années 70: premiers travaux 1981: IALE 1987: revue «Landscape Ecology» Officialisation bonne définiton: les approches sont multiples
Trois points expliquent la «genèse» de l écologie du paysage : 1) l'homme est partie prenante des systèmes écologiques 2) le paysage est un objet complexe nécessitant une approche pluridisciplinaire 3) le paysage est un niveau pertinent pour dialoguer avec les aménageurs
Le paysage vu comme un système de hiérarchie supérieure «Un paysage est une portion de territoire hétérogène, composée d ensembles d écosystèmes en interaction dont l agencement se répète de manière similaire dans l espace» (Forman & Godron, 1986)
Le paysage en écologie? «Un paysage est une portion de territoire hétérogène, composée d ensembles d écosystèmes en interaction» (Forman & Godron, 1986) «Niveau d organisation des systèmes écologiques, supérieur à l écosystème» (Burel & Baudry, 1999)
«La théorie générale des systèmes» (von Bertalanffy, 1968) Système: «ensemble de parties (ou d éléments) interconnectées par des relations fonctionnelles de façon telles que trois catégories de propriétés en résultent:» F A E C B D
Système: «ensemble de parties (ou d éléments) interconnectés par des relations fonctionnelles de façon telles que trois catégories de propriétés en résultent:» 1ère propriété: «les éléments dépendent les uns des autres dans leur fonctionnement et leur évolution» direct/ indirect (transitivité) F autocontrôle A E réciproque/ unilatéral C B D
Système: «ensemble de parties (ou d éléments) interconnectés par des relations fonctionnelles de façon telles que trois catégories de propriétés en résultent:» 2ème propriété: C «propriétés globales émergentes» A B Propriétés du système {A, B, C} Propriétés de {A} + Propriétés de {B} + Propriétés de {C}
Système: «ensemble de parties (ou d éléments) interconnectés par des relations fonctionnelles de façon telles que trois catégories de propriétés en résultent:» 3ème propriété: «l ensemble agit sur les parties» A C B
Qu est-ce qu un écosystème? c est avant tout un système! limites d un concept «a-spatial» (?)
Trouvez l écosystème!
Le paysage vu comme un système de hiérarchie supérieure Niveau d organisation des systèmes écologiques, supérieur à «l écosystème» (communauté), caractérisé essentiellement par son hétérogénéité et par sa dynamique, gouvernée pour partie par les activités humaines. Il existe indépendamment de la perception (Burel et Baudry, 1999).
Le paysage est le reflet des interactions entre l environnement et les pratiques humaines Geologie «Landforms» Pratiques Sol Végétation Faune Structures spatiales Mosaïque du Paysage
un paysage hétérogène
Description et quantification du paysage
Descripteurs spatiaux «qualitatifs» matrice corridors tache
Nouvelles approches quantitatives Données biologiques 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Variables spatiales
Variable «surface boisée» (cellules de 1500m de côté) densité locale 0 e+00 2 e-07 4 e-07 6 e-07 8 e-07 1 e-06 50 150 0 100 200 surface boisée (ha) indice = 47,3 ha indice = 117,8 ha
Variable «connexité» (cellules de 1500m de côté) densité locale 0 1 2 3 4 5 6 0.4 0.8 0.7 0.9 indice «e / v» (connexité) 0.5 0.6 indice = 0,61 b) Exemples de fenêtres d analyse indice = 0,80
Paysage et processus densité locale 0 1 2 3 4 5 6 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 indice «e / v» (connexité) indice = 0,61 indice = 0,80 Quels acquis pour l écologie du paysage?
Le rôle des corridors: conduit filtre barrière habitat
Paysage et processus écologiques fragmentation connectivité biologique flux biologiques perturbations, etc.
Fragmentation = morcellement + isolement La fragmentation du paysage contraint le fonctionnement des «îlots» de forêt (diminution des flux biologiques, etc.)
Variable «fragmentation» (cellule de 1500m de côté) densité locale 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0,12 0,72 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 indice de fragmentation indice = 0,12 indice = 0.72
effets de la fragmentation Réduction et destruction partielle des habitats effet lisière lisière = 35% lisière = 60% cœur Modification des flux biologiques (diminution?)
Paysage et processus écologiques hétérogénéité spatiale St Bonnet St Laurent effets de lisière besoins de l espèce
Paysage et processus écologiques St Bonnet hétérogénéité spatiale et temporelle St Laurent Surfaces utilisées (m²) 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 prairies permanentes triticale orge maïs 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Années perméabilité variable de la matrice
Les apports de l écologie du paysage
Application à l aménagement Écologie du paysage Patrons biologiques (approche descriptive) Modélisation de processus (théorique, hypothèses fortes) Ecologie fondamentale (relation structure/ fonction)
Dans l aménagement : des réflexions nouvelles Exemple : aménagement de corridors
Dans l aménagement : des réflexions nouvelles Exemple: la controverse du «SLOSS» Single Large? Or Several Small?
Quelques exemples pour une remise en perspectives de ces «jolies» notions
D après Baudry, 2007 : Abeilles et proportion de trame verte Richesse spécifique en apoïdés 65 55 45 35 25 15 (paysages de 16 km2) R-carré = 46,9 % RS = 22,8223 + 0,739140 TV 0 10 20 30 40 50 60 Proportion de trame verte Les milieux semi-naturels sont les plus propices pour fournir nourriture, sites et matériaux pour la nidification. Interprétation : proportion de trame verte diversité des conditions de vie Plus les milieux semi-naturels sont étendus, plus la richesse spécifique est importante. (pas d effet significatif sur l abondance) diversité des espèces Projet Greenveins
2002 A
Nb d espèces forestières / Age des chemins creux
Nb d espèces forestières / isolement des chemins creux
Déterminisme des communautés forestières / capacités de dispersion des plantes
«transportées» «tombées»
Efficacité des corridors? supposée variable, selon les caractéristiques de dispersion de l espèce considérée Probabilté d occurence Esp 1 Esp 2 Esp 3 distance
Echelle de réponse des carabiques (Baudry, 2007) Abondance d individus Chaetocarabus intricatus 25 Trechus quadristriatus 20 Nb individals 15 10 5 Nb individals 20 10 0-300 -200-100 0 100 200 300-500 500 1000 fenêtre 50 X 50 mètres fenêtre 450 X 450 mètres Prairie / bois «autres cultures» Prairie / bois «autres cultures»
Biodiversité / structure du paysage (Baudry, 2007) Systèmes agricoles Richhe spécifique Extensifs Intensifs Simple Gradient paysager Complexe Roschewitz et al, 2005
Verte ou Bleue, qu est-ce qui se trame? Sur un plan conceptuel : -La fragmentation des habitats pose généralement des problèmes pour le bon fonctionnement écologique. - Le ménagement ou l aménagement de corridors peuvent compenser, au moins en partie, les désagréments de la fragmentation - L écologie du paysage peut fournir les outils conceptuels et méthodologiques pour la justification et la mise en place des trames vertes et bleues
Mais dans la pratique : -La fragmentation peut avoir des effets positifs -La notion de corridor est très relative - Presque autant de cas de figure que de types d espèces, de processus, de flux - La pertinence de la notion dérivée de trame verte et bleue nécessite toujours d être validée
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