Insertion paysagère (trame verte et bleue), Lofti Mehdi, CITERES

Intégration des ZRV
au réseau écologique
Lotfi Mehdi
Francesca Di Pietro
UMR 7324 Cités Territoires, Environnement et Sociétés
Plan
I.
Objectifs initiaux
II.
Méthode
•
•
•
•
Evolution des choix méthodologiques
Dilatation-érosion
Graphes paysagers
Récapitulatif des travaux réalisés
III. Résultats
•
•
Approche habitats
Approche multi-espèce
 Espèces présentes (RIVE)
 Espèces proposées (MNHN)
IV. Préconisations
I. Objectifs initiaux
• a) Analyse paysagère : avant et après
implantation de la ZRV.
• b) Analyse écologique des ZRV à
l’échelle du paysage : analyse de
l’insertion réelle et potentielle des ZRV au
réseau écologique de chaque site.
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
II. Méthode
Evolution des choix méthodologiques
Journées scientifiques
de Paris : TVB
Formation
Graphab
Réunion ZHART
à Paris
Réception BD
Foret
2014
2013
11/06
11/10
05-06 /12
Nouvelles approches proposées :
Hubert-Moy et al (2012)
Foltête et al (2012)
Objectifs initiaux
Méthode
Démarche
comparative des
données sources
2015
Proposition
d’une nouvelle
approche multi
espèce
2016
20/12
Rapport du MNHN et l’OPIE (2013) :
Espèces proposées pour la cohérence
nationale de la TVB
Résultats: habitats
Résultats: espèces
4
Préconisations
Méthode utilisée initialement pour la
planification de la TVB
Modèles utilisés : ex. Fragstat ou SIG
Contraintes : Des indices qui ne
tiennent pas compte des traits
biologiques des espèces (ex. capacité
de dispersion)
Objectifs initiaux
Méthode
Amsallem J et al (2010), revue IRSTEA
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
5
Les graphes paysagers, nouvel outil d’évaluation
du potentiel de la connectivité
Rôle des graphes paysagers :
• Calcul des distance à moindre
coût
• Calcul des probabilités de
dispersion
• Représentation des distances
maximales de dispersion
• Hiérarchisation des habitats en
fonction de leur potentiel de
connectivité
Source : Burel, 2013
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
6
Préconisations
Choix des sites
1- D
2- E
3- A
4- C
5- B
5
4
1 2
3
Régions : Languedoc-Roussillon, Midi-Pyrénées, Auvergne
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
Principales caractéristiques des ZRV
sélectionnées
Pourcentage d’occupation du sol
ZRV
B (03)
C (46)
E (34)
D (34)
A (30)
Localisation
(Point centroïde)
3°29'43.109"E
46°13'0.219"N
1°21'21.234"E
44°28'54.084"N
4°7'29.471"E
43°38'43.45"N
3°20'43.725"E
43°17'1.371"N
4°9'13.063"E
43°30'19.698"N
Date de mise
en service
Surface
(m²)
2012
Dans un rayon de 5 km autour de la ZRV
Urbain
Rural
Semi-naturel
Hydrog
raphie
3000
12
79
9
1
2009
5 000
15
22
60
2
2009
9 000
16
59
21
3
2009
10 000
17
32
49
2
1997
22 000
17
15
31
37
80
70
60
Urbain
50
Rural
40
Semi-naturel
30
Hydrographie
20
10
0
Magnet
B
Objectifs initiaux
Caillac
C
Saint Just
E
Portiragnes
D
Grau A
du Roi
MéthodePourcentage d’occupation
Résultats: du
habitats
Résultats:
Préconisations
sol dans un rayon
de 5 km espèces
autour de la ZRV
Récapitulatif des travaux réalisés
Etapes suivies pour la modélisation des réseaux
écologiques
Cartes
paysagères
Données sources
SIG
Images Spot, BD IGN,
BD Forêt…
Graphes
paysagers
- Approche comparative :
choix des données sources
Graphab
- Scénario 1
- Scénario 2
- Scénario 3, … :
Identification des tracés potentiels
des corridors écologiques
Approche multi-espèce :
Méthode
des tracés
communs1
-Démarche pratique
(Données RIVE, 2013)
- Démarche théorique
(Données MNHN, 2013)
1 : Proposée dans le cadre
du projet ZHART
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
III. Résultats : récapitulatif des scénarios
établis et des résultats obtenus
Scénarios
Choix des
données et
des distances
de sélection
des habitats
Evaluation du
potentiel de
connectivité
Objectifs initiaux
Objectifs
Paramètres choisis
Méthode
Résultats
S4 : Comparaison des données
issues des BD NDVI et des BD
vectorisées
Déterminer le type des
données sources les
mieux adaptées à notre
étude
- 2 types de données testées
pour la modélisation
- Résolution : 5 m x 5 m
Comparaison des tracés de
dispersion
- Calcul de la métrique de
connectivité F (calculée à
l’échelle locale et globale)
- BD vectorisée est la
plus précise
- BD vectorisée est
adoptées pour les autres
scénarios
S2 : Effet des distances prises en
compte pour la sélection des
habitats situés aux alentours des
zones humides : à 200 m et à 500
m
Déterminer la distance
la plus pertinente pour
le choix des habitats
-Habitats pris en compte dans
une distance de 200 et 500 m
- Résolution : 5 m x 5 m
Comparaison des tracés de
dispersion
-500 m : distance la plus
appropriée
- 500 m est adoptée pour
l’ensemble des scénarios
S1 : Effet de la ZRV (en qualité de
patch d’habitat) sur le potentiel de
connectivité. Quantifier l’effet de
la ZRV existante sur le réseau
écologique.
Evaluer le rôle de la
ZRV au sein du réseau
écologique
- Résolution 5 m (après avoir
testé d’autres résolutions : 5,
10, 15, 30 m)
Comparaison de la métrique
de connectivité F (calculée à
l’échelle locale et globale)
-Effet avéré
-Résolution 5 m est
adoptée pour l’ensemble
des scénarios
S10 : Effet de l’absence de la ZRV
sur le potentiel de connectivité.
Mesurer l’écart de l’effet entre la
présence (Cas 1 : S1) et la
disparition (Cas 2) de la ZRV, sur
le réseau écologique.
Estimer l’effet de
l’absence de la ZRV sur
le potentiel de
connectivité du réseau
écologique
-Coût de dispersion attribué à
la ZRV : 50 %, puis 100 %
-Résolution : 5 m x 5 m
Calcul du taux de variation du
flux (∆M : flux global) : en
attribuant la valeur de coût de
dispersion 50 %, puis 100 %
(disparition totale de la ZRV)
-Effet avéré dans les
deux cas : 50 % et 100 %
S3 : Effet de la surface sur le
potentiel de connectivité
Appréhender
- Doubler la surface de la ZRV
l’importance de la
- Résolution : 5 m x 5 m
surface de la ZRV sur le
potentiel de connectivité
Méthode
Résultats: habitats
- Comparaison des tracés de
Effet avéré : le flux est
dispersion
proportionnel à la
- Calcul du taux de variation
surface de la ZRV
du flux (∆M : flux local et flux
global) : entre la surface réelle
et la surface doublée de la
ZRV considérée
Résultats: espèces
Préconisations
Exemple du Scénario 10 : effet de la
présence / absence de la ZRV
Il a été mesuré le Flux global à l’échelle
intercommunale pour les 3 cas suivant :
-cas initial: présence de la ZRV en qualité
d’habita) : coût de dispersion = 1%
-coût de dispersion attribué à la ZRV = 50 %
(ex. remplacement de la ZRV par un champ
de blé)
- coût de dispersion attribué à la ZRV = 100
% (ex. remplacement de la ZRV par un
bâtiment).
Données issues de la carte paysagère
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
Échelle intercommunale
La structuration des graphes paysagers est relativement similaire dans les deux cas
Absence de la ZRV
Présence de la ZRV
ZRV D
Données issues de la carte paysagère
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
Échelle communale
La structuration des graphes paysages est relativement similaire dans les deux cas
ZRV D
Données issues de la carte paysagère
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
Échelle du site
Nouveau axe (potentiel)
de connectivité
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
ZRV présente
Résultats: espèces
Préconisations
Scénario 10 : présence / absence des
ZRV. Comparaison des ∆M
661,2596
54,2651
60
700
600
50
500
40
400
48,3221
20,7497
30
300
20
75,3614
200
20,7469
0,0318
0,2933
100
0,0324
10
0
0
Magnet
B
Caillac
C
Portiragnes
D
SaintEJust
GrauA
du Roi
Magnet
B
Caillac
C
Portiragnes
D
SaintEJust
0,2921
Grau A
du Roi
∆Mi (100%)
∆Mi (50%)
Métrique utilisée : Flux (F )
Scénario avec ZRV
S1 Mi : graphes paysagers en incluant la ZRV (i)
Scénario sans ZRV
S10 Mi’ (50) : graphes paysagers en attribuant à la ZRV le coût de 50 %
S10 Mi’ (100) : graphes paysagers en attribuant à la ZRV le coût de 100 %
Résultat : c’est l’absence des ZRV C et B
qui a le plus d’effet sur le potentiel de
connectivité du réseau écologique
∆M : Taux de variation
M : la valeur initiale de la métrique (ici nous avons utilisé Flux)
M’ : est la valeur de la métrique (F) calculée à la suite du changement opéré sur les graphes paysagers utilisés pour le calcul de M
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
Scénario : absence / présence des ZRV (suite)
A
E
D
B
C
Résultat : c’est l’absence de la ZRV de B et de C qui a le plus d’effet sur le potentiel de
connectivité du réseau écologique
Explication : B et C sont situées dans des zones à dominante rurale et peu protègées par des
zones réglementaires
Approche multi-espèce
Choix des espèces cibles :
1.
Espèces recensées dans les sites sélectionnés (B, A, D, E)1:
données fournies par RIVE.
2.
Espèces proposées pour la cohérence nationale de la TVB (MNHN2)
Les deux approches sont complémentaires : entre la mesure du potentiel
de connectivité réel et supposé
1 : le site C est exclu de l’approche multi-espèce car RIVE ne l’a pas étudié
2 : Voir MNHN (2013) Synthèses bibliographiques sur les traits de vie de 39 espèces proposées pour la cohérence
nationale de la Trame verte et bleue relatifs à leurs déplacements et besoins de continuité écologique. URL :
http://www.trameverteetbleue.fr/documentation/cote-recherche/syntheses-bibliographiques-especes
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
1. Espèces présentes dans les ZRV
Les espèces cibles choisies :
• Petits mammifères : Myocastor coypus (Ragondin)
: 4 (nombre de présence) / 4 (sites étudiés).
• Herpétofaune : Pelophylax kl. Esculenta
(Grenouille verte ou Grenouille comestible) : 3/4 ;
• Odonates : Orthetrum cancellatum (Orthétrum
réticulé) : 4/4.
• Avantages
• Estimation du potentiel de connectivité des espèces signalées présentes
dans les ZRV
• Contraintes
• Les espèces rencontrées sont des généralistes (peu de valeur patrimoniale
et écologique)
• Très peu d’informations bibliographiques concernant les traits de vie des ces
espèces, notamment sur les distances de dispersion
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
2. Les espèces proposées pour la
cohérence nationale de la Trame Verte et
Bleue
Bilan du nombre d’espèces dans la liste de cohérence nationale (MNHN, OPIE, 2013)
sélectionnées
Liste des 8 espèces proposées pour la cohérence nationale de la TVB, présentes dans les 3 régions2 de
localisation des ZRV
Noms scientifiques
Odonates
Noms vernaculaires
Agrion de Mercure
Cordulegaster bidentata
Cordulégastre bidenté
Maculinea alcon
Azuré des Mouillères
Maculinea arion
4,5
Espèces retenues
Références
Keller et al. (2012)
Oui
1
Grand & Boudot, (2006)
Oui
3
Nowicki et al., (2005)
Oui
Azuré du Serpolet
5,7
Nowicki et al., (2005)
Non
Lycaena helle
Cuivré de la Bistorte
0,56
Fischer et al., (1999)
Oui
Parnassius mnemosyne m.
Semi-Apollon
1,35
Välimäki & Itämies, (2003)
Non
Orthoptères
Polysarcus denticauda
Barbitiste ventru
0,7
Rothhaupt (1994)
Non
Mammifères
Lutra lutra
Loutre d’Europe
16
Étienne, (2005)
Oui
Rhopalocères
Coenagrion mercuriale
Distance de dispersion
maximale (Km)
2 : Languedoc-Roussillon, Midi-Pyrénées, Auvergne (Régions contigües)
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
2. Les espèces proposées pour la cohérence
nationale de la TVB (suite)
• Avantages
• Les traits de vie, notamment les distances de dispersion, sont
relativement bien documentés1.
• Le choix des espèces est basé sur un raisonnement théorique abouti
(espèces à forte valeur, enjeux appréhendés de l’échelle nationale à
l’échelle locale, etc.)
• Contraintes
• L’estimation du potentiel de connectivité des espèces supposées
exister
1 : Un travail de synthèse bibliographique très minutieux a été réalisé par les experts du MNHN
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
IV. Eléments de préconisation
1) La conception
- Installer les ZRV à proximité des corridors fluviaux ;
- Opter dans la mesure du possible, lors des études de conception, pour des ZRV de vaste superficie ;
- Dresser la liste des espèces cibles, en collaboration avec les spécialistes et les organismes concernés, de l’échelle locale à l’échelle
nationale (MNHN, Opie, …).
2) La modélisation
- Respecter les étapes de l’approche modélisatrice, établies sur la base des nouvelles connaissances: cela facilitera les opérations de
paramétrage ;
- Définir au préalable le concept d’habitat et les formations végétales qui y seront affectées ;
- Prendre en compte particulièrement les formations végétales linéaires, qui se présentent sous plusieurs formes (ripisylves, lisières,
bandes enherbées, etc.).
3) L’aménagement
- En collaboration avec les autorités locales et les riverains des ZRV, et sur la base des résultats de la cartographie des continuités
écologiques ;
- Concevoir des connexions via des corridors écologiques avec les habitats proches, en particulier avec les ZH ;
- Créer et/ou maintenir des habitats semi-naturels à proximité des ZRV, au moins dans un rayon de 500 mètres.
4) La gestion
- Définir les objectifs de gestion, en adoptant un plan de gestion écologique favorisant la dynamique intra/extra site au moins des espèces
cibles ;
- Diversifier les paysages intra-ZRV pour favoriser l’installation d’un nombre maximum d’espèces ;
- Favoriser le maintien des lisères multi-strates à l’intérieur et comme périmètre de la ZRV, selon les contraintes du terrain et des budgets
alloués à la gestion.
5) Suivi et évaluation
- Mettre en place un protocole scientifique de suivi et d’évaluation des mesures prises ;
- Evaluer le fonctionnement écologique des corridors aménagés, avec une attention portée au risque des espèces invasives ;
- Estimer les services écosystémiques rendus par la ZRV au moyen, par exemple, des outils de la modélisation.
Objectifs initiaux
Méthode
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
IV. Schéma simplifié de plusieurs types
de trajets empruntés par les espèces
cibles
Légende :
Formations végétales diverses
Clairières
Lisières
Trajet 5
Zones boisées
Trajet 4
Végétation des milieux humides
Cultures
Eau de surface
500 m
ZRV
Bâti
Trajet 6
Trajet 3
Trajets de déplacement privilèges par
les espèces cibles
Trajet 1
Trajet 1 : Eléments linéaires de végétation
Trajet 2 : Lisières
Trajet 3 : Clairières
Trajet 4 : Bandes enherbées
Trajet 5 : En pas japonais
Trajet 6 : Ripisylves
Objectifs initiaux
Méthode
Trajet 2
Résultats: habitats
Résultats: espèces
Préconisations
Valorisation des résultats
Nature
Communication
nationale
Communication
internationale
Article 1 pour revue
francophone
(en cours de
finalisation)
24/06/2016
Description
MEHDI L., SERRADJ A., DI PIETRO F. (2014) Assessment of functional connectivity by
comparing two data types: satellite imagery and vector databases. Séminaire "Télédétection de
la biodiversité : état des lieux et perspectives". GdR MAGIS (AP "Analyse d'images pour le suivi
des milieux") - ZA Alpes (CNRS) - IEEE GRSS chapitre français. IRSTEA, 24-25 novembre
2014 – Grenoble. Communication orale.
MEHDI L., DI PIETRO F., (2015) ; Estimation de la mise en connectivité écologique des zones
humides artificielles à la trame verte et bleue ; 2ème Conférence internationale : Recherche et
actions au service des fleuves et grandes rivières, I.S.Rivers. Lyon, 22-26 juin 2015,
Communication orale .
MEHDI L., DI PIETRO F., BACCHI M., COUSSEMENT A. (2014) ; Intégration paysagère et
écologique des zones humides artificielles à la trame verte et bleue en France ; Congrès
international de la biodiversité végétale, Marrakech (Maroc), 27-29 Mars 2014. URL :
http://biodiversitevegetalmarrakech.wordpress.com/ Communication orale (Annexe 10).
MEHDI L., SERRADJ A., DI PIETRO F. (2016) Évaluation de la connectivité fonctionnelle en
comparant deux types de données des images satellitaires et des bases de données
vectorisées. A soumettre à la Revue Internationale de Géomatique.
MEHDI L., DI PIETRO F., BACCHI M., COUSSEMENT A. (2016) ; Les graphes paysagers, outil
de modélisation de la mise en connectivité des zones humides artificielles au réseau écologique.
A soumettre à la Revue Cybergeo.
Colloque de restitution du PROJET ZHART
23
Merci de votre attention