Directive Cadre européenne Stratégie pour le - Infoterre
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- Directive Cadre européenne Stratégie pour le Milieu Marin : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Rapport final BRGM/RP 59319-FR Décembre 2010 Directive Cadre européenne Stratégie pour le Milieu Marin : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Rapport final BRGM/RP 59319-FR Décembre 2010 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2010 PSP10RNS69 H. Muller, C. Vinchon Vérificateur : Approbateur : Nom : D. IDIER Nom : H. MODARESSI Date : 16/06/2011 Date : 17/06/2011 Signature : Signature : En l’absence de signature, notamment pour les rapports diffusés en version numérique, l’original signé est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. I M 003 - AVRIL 05 Avertissement Ce rapport est adressé en communication exclusive aux coordinateurs, référents experts et chef de files de la mise en application de la DCSMM. Sa communicabilité ultérieure à des tiers est définie conformément à l’article L-213-1 du Code du patrimoine. Le BRGM ne saurait être tenu comme responsable de la divulgation du contenu de ce rapport à un tiers qui ne soit pas de son fait, et, des éventuelles conséquences pouvant en résulter. Mots clés : Indicateurs, DCSMM, Intégrité du fond marin, Bon Etat Ecologique, Substrat, Benthos, Manche-Mer du Nord, Mers Celtiques, Golfe de Gascogne-Côtes ibériques, Méditerranée occidentale. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Muller H., Vinchon C. (2011) – Directive Cadre européenne Stratégie pour le Milieu Marin : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin. Rapport BRGM/RP-59319-FR, 98 p., 10 fig., 8 tabl. © BRGM, 2011, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Synthèse Ce document est le fruit de réflexions sur la notion d’indicateurs de l’intégrité du fond marin dans le cadre de la Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin (DCSMM, 2008/556/CE). Il est édité pour une diffusion restreinte à l’adresse des coordinateurs, référents experts et chefs de file de la mise en place de la DCSMM. La DCSMM est une directive européenne du parlement et du conseil européens prise le 17 juin 2008. Elle établit un cadre d’action communautaire dans le domaine de la politique pour le milieu marin. Elle vise le bon état écologique du milieu marin, fondé sur l’étude de 11 descripteurs qualitatifs (biodiversité, espèces non indigènes, poissons et crustacés, réseau trophique marin, eutrophisation, fonds marins, contaminants, qualité des produits destinés à la consommation humaine, déchets marins, énergie y compris sources sonores sous-marines, annexe 1 de la DCSMM). Le BRGM, chef de file du descripteur 6 relatif aux fonds marins souhaite, par l’intermédiaire de ce document de travail, initier la réflexion pour la mise en place des indicateurs associés aux objectifs environnementaux définis par la DCSMM qu’il faudra développer pour estimer le bon état écologique des régions marines. Ces travaux s’articulent autour de l’intégrité du fond marin mais ils pourront également nourrir la réflexion pour d’autres descripteurs. La première partie introduit le contexte et l’objet du présent document. Elle permet de rappeler brièvement les objectifs et les premières échéances de la DCSMM. La deuxième partie est dédiée à la clarification des différents termes relatifs à la notion d’indicateurs utilisés dans la littérature ou propres à la DCSMM. - La DCSMM utilise ainsi le terme « descripteur » pour décrire quelles sont les circonstances favorables au bon état écologique suivant les caractéristiques biologiques, chimiques, physiques… du milieu marin. - Les « critères » permettent ensuite de préciser quels sont les thématiques à traiter pour renseigner les descripteurs. Ils ont trait à la biodiversité et aux activités anthropiques. - La DCSMM introduit également (dans la Décision du 1er septembre 2010) le concept de méta-indicateur, pour définir les informations qui seront utiles pour répondre aux critères relatifs aux différents descripteurs. Le concept d’indicateur intervient ensuite pour traduire les fonctionnements et les structures des écosystèmes (au sens support physique et biologie) et ainsi aider à juger du bon état écologique. Les méthodologies permettant de construire un indicateur sont ensuite abordées en troisième partie. Il s’agit d’abord de choisir un cadre conceptuel pertinent pour structurer les liens entre les phénomènes observés et les indicateurs. La DCSMM préconise le cadre « Forces motrices/Pression/Etat/Impact/Réponse » (EEA (2003, p. 13)). Puis, une réflexion est à mener sur les techniques d’agrégation adéquates à mettre en œuvre pour obtenir, dans le cadre de la DCSMM, un indicateur global du bon état écologique d’une zone. La visualisation des indicateurs (de bon état) trouve ensuite tout son sens pour juger globalement d’un état, identifier les points faibles et BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 3 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin ainsi bien cibler les actions à mettre en œuvre. Elle est utile quel que soit le niveau d’agrégation du ou des indicateurs développés. Dans une quatrième partie, un état de l’art des différents indicateurs utilisés pour évaluer la biodiversité et les conditions hydromorphologiques en milieu marin est réalisé. Les indicateurs abordés dans ce document sont associés à des cadres institutionnels internationaux et nationaux (Levrel et al., 2010). Au niveau international, la Convention sur la Diversité Biologique (CDB) constitue un cadre pour le développement d’indicateurs relatifs à la biodiversité. Au niveau européen, la Directive Habitats, la Directive Cadre sur l’Eau (DCE), la DCSMM et le programme Streamlining European Biodiversity Indicators (SEBI) ont été mis en place dans un objectif de préservation des écosystèmes marins et côtiers. D’un point de vue régional (supranational), la Convention de Barcelone et la Convention OSPAR sont à l’origine du développement d’indicateurs environnementaux englobant plusieurs types d’espèces, des activités anthropiques et les espaces protégés. Au niveau national, la Stratégie Nationale pour la Biodiversité, les tableaux de bord (des eaux sous juridiction française ou des Aires Marines Protégées) et le volet Mer du Système d’Information sur la Nature et les Paysages (SINP) ont été à l’origine du développement d’un certain nombre d’indicateurs d’état et de pression qui sont directement utilisables dans le cadre de la DCSMM. Les indicateurs présentés dans ce document relatifs aux différents cadres institutionnels décrits et se rapportant à l’un ou l’autre des cadres conceptuels identifiés, ont divers domaines d’application (Etat et évolution des composantes de la biodiversité, fonctionnement et intégrité de l’écosystème, mesures de protection, usages de la biodiversité et pressions qui s’exercent sur la biodiversité). Enfin, en dernière partie, une réflexion sur les indicateurs relatifs à l’intégrité des fonds marins dans le cadre de la DCSMM est menée. Elle permet de discuter des indicateurs existants exploitables dans ce contexte et d’identifier les besoins en termes de recherche afin de développer des indicateurs de conservation du niveau d’intégrité des fonds marins. Les indicateurs d’état mis en place dans les différents cadres institutionnels, concernant les habitats et la couverture des aires protégées peuvent être réutilisés. Ainsi, les indicateurs relatifs aux macroalgues intertidales sur les substrats durs mis au point dans le cadre de la DCE sont utiles. Les indicateurs développés par le parc naturel marin de l’Iroise1, en lien direct avec des objectifs de gestion sont également pertinents pour l’application de la DCSMM. Enfin, les indicateurs autour de la notion d’exergie (Pete, 2007) apparaissent pertinents dans le cadre d’une approche écosystémique pour la conservation des fonds marins et permettent d’évaluer l’impact des dommages sur fonds sédimentaires en tant que support de la biologie. Les besoins en termes de recherche identifiés dans ce rapport concernent l’impact des dommages physiques liés aux activités anthropiques sur les communautés benthiques, les méthodes d’agrégation d’indicateurs pluridisciplinaires et l’intelligibilité des indicateurs pour la communauté des décideurs. 1 http://www.fcsmpassion.com/index.php/Telecharger-document/228-2010-05-25-Projet-Plan-De-GestionPNMI.pdf.html 4 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Sommaire 1. Introduction ............................................................................................................ 9 1.1. CONTEXTE....................................................................................................... 9 1.1.1. Présentation succincte de la Directive-Cadre Stratégie pour le Milieu Marin ........................................................................................................ 9 1.1.2. Développement d’indicateurs pour la DCSMM : principes et difficultés... 10 1.2. OBJET DU PRESENT RAPPORT ................................................................... 11 2. Définitions ............................................................................................................ 13 2.1. DESCRIPTEUR............................................................................................... 13 2.1.1. Définition générale ................................................................................. 13 2.1.2. Définition au sens de la DCSMM ............................................................ 13 2.2. CRITERE ........................................................................................................ 14 2.2.1. Définition générale ................................................................................. 14 2.2.2. Définition au sens de la DCSMM ............................................................ 14 2.3. PARAMETRE .................................................................................................. 14 2.3.1. Définition générale ................................................................................. 14 2.3.2. Définition au sens de la DCSMM ............................................................ 14 2.4. INDICATEUR .................................................................................................. 14 2.4.1. Définition générale ................................................................................. 14 2.4.2. Définition au sens de la DCSMM ............................................................ 15 2.5. META-INDICATEUR ....................................................................................... 16 2.5.1. Définition générale ................................................................................. 16 2.5.2. Définition au sens de la DCSMM ............................................................ 16 2.6. INDICE ............................................................................................................ 16 2.6.1. Définition générale ................................................................................. 16 2.6.2. Définition au sens de la DCSMM ............................................................ 17 3. Démarches permettant de construire un indicateur .......................................... 19 3.1. INTRODUCTION ............................................................................................. 19 3.2. CHOIX D’UN CADRE CONCEPTUEL ............................................................. 20 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 5 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 3.3. TECHNIQUE D’AGREGATION ....................................................................... 21 3.4. TYPE DE VISUALISATION ............................................................................. 24 4. Les différents types d’indicateurs....................................................................... 29 4.1. CLASSIFICATION DES INDICATEURS PAR CADRE INSTITUTIONNEL ...... 29 4.1.1. Les cadres internationaux....................................................................... 30 4.1.2. Les cadres européens ............................................................................ 32 4.1.3. Les cadres régionaux ............................................................................. 33 4.1.4. Les cadres nationaux ............................................................................. 34 4.2. CLASSIFICATION DES INDICATEURS PAR CADRE CONCEPTUEL……….36 4.2.1. Les cadres basiques : CDB et PCI ......................................................... 38 4.2.2. Les cadres PSR et DPSIR ...................................................................... 38 4.3. CLASSIFICATION DES INDICATEURS PAR THEMATIQUE.......................... 42 4.3.1. Indicateurs biologiques ........................................................................... 43 4.3.2. Indicateurs morphodynamiques .............................................................. 44 5. Réflexions préliminaires pour le développement d’indicateurs relatifs à l’intégrité des fonds marins pour la DCSMM ...................................................... 45 5.1. RESUME DES OBJECTIFS DU DESCRIPTEUR 6 ......................................... 45 5.2. LES INDICATEURS EXISTANTS .................................................................... 47 5.3. LES BESOINS EN TERMES DE RECHERCHE .............................................. 49 5.3.1. Impact des dommages physiques sur le benthos ................................... 49 5.3.2. Liens entre la biodiversité et les services écosystémiques ..................... 50 5.3.3. Méthode pour construire un indicateur composite global ........................ 50 5.3.4. Diffusion des indicateurs ........................................................................ 50 6. Conclusions .......................................................................................................... 51 Bibliographie ............................................................................................................. 53 Annexe 1 Annexe 1 de la Directive 2008/56/CE du parlement européen et du conseil du 17 juin 2008 établissant un cadre d’action communautaire dans le domaine de la politique pour le milieu marin ................................................. 59 Annexe 2 Extrait de la décision de la commission européenne realtive aux critères et aux normes méthodologiques concernant le bon état écologique des eaux marines (1er septembre 2010, 2010/477/UE) .................... 63 Annexe 3 Liste des acronymes ................................................................................ 73 6 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Annexe 4 Liste des sites internet consultés ........................................................... 77 Liste des illustrations Figure 1 : Emprises des 4 sous-régions marines préconisées par la DCSMM (en bleu) : Manche-Mer du Nord, Mers Celtiques, Golfe de Gascogne et côtes ibériques, Méditerranée occidentale. ............................................................................................................ 10 Figure 2 : Carte d’état écologique des eaux de surface (d’après http://www.eau-loirebretagne.fr/informations_et_donnees/outils_de_consultation/masses_d_eau) Source : Agence de l’eau Loire Bretagne ................................................................................................... 24 Figure 3 : Atlas Loire-Bretagne : carte interactive de l’évaluation de la qualité des masses d’eau dans le cadre du programme de surveillance de la DCE 2000/60/CE. (d’après http://wwz.ifremer.fr/envlit/surveillance/directive_cadre_sur_l_eau_dce/la_dce_par_bassin/ bassin_loire_bretagne/fr/atlas_interactif) Source : Agence de l’eau Loire Bretagne ................... 25 Figure 4 : Résumé qualitatif de l’état des Régions dans le sens de la réalisation des objectifs des stratégies d’OSPAR et de l’état des Régions par rapport à d’autres questions spécifiques (d’après OSPAR Quality Status Report 2010). ......................................................... 26 Figure 5 : Vue synoptique des résultats concernant l’impact de l’installation d’un parc d’éoliennes offshore en mer du Nord, en Allemagne, d’après Burkhard et al (2009). ................. 27 Figure 6 : Diagramme radar représentant la contribution des différentes catégories d’influence à la vulnérabilité (du moins vulnérable (1) au plus vulnérable (5)) d’une portion du littoral du lido de Sète après aménagements (d’après Idier et al, 2010b) .............................. 28 Figure 7 : Distribution des masses d’eau basques dans l’espace défini par l’analyse factorielle réalisée à partir des valeurs des forces motrices agissant sur le pays basque ainsi que du nombre de pressions déterminées pour chaque masse d’eau, d’après Borja et al (2006). ...................................................................................................................................... 28 Figure 8 : Le cadre conceptuel Forces motrices-Pression-Etat-Impact-Réponse (DPSIR), d’après EEA (2003, p.13). ............................................................................................................ 39 Figure 9 : Le cadre conceptuel de l’évaluation des écosystèmes pour le millénaire, d’après MEA, (2005, p. 13-14),. ................................................................................................................ 39 Figure 10 : Schéma DPSIR pour la perte d’habitat, réalisé par le GCRC (d’après http://www.gcrc.uga.edu/SARRP/Documents/DPSIR_ExampleModels.pdf)............................... 40 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 7 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Liste des tableaux Tableau 1 : Récapitulatif des initiatives institutionnelles à l’origine du développement d’indicateurs ................................................................................................................................. 29 Tableau 2 : Indicateurs adoptés par la CBD, le SEBI et la SNB, afin d’évaluer les progrès accomplis dans la poursuite de l’objectif 2010 de diversité biologique, d’après Levrel et al (2010)........................................................................................................................................... 31 Tableau 3 : Tableau récapitulatif des 82 indicateurs de biodiversité marine et côtière recensés, classés par domaines d’application, d’après Levrel et al (2010). ............................... 37 Tableau 4 : Principaux objectifs de gestion du parc marin de l’Iroise et exemples d’indicateurs associés.................................................................................................................. 42 Tableau 5 : Liste des pressions et impacts identifiés dans le cadre de l’évaluation de l’état initial pour la DCSMM (voir Guide technique pour la réalisation des projets d’analyse, à l’attention des référents experts. Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin. Evaluation Initiale). ........................................................................................................................................ 46 Tableau 6 : Liste générique des pressions anthropiques considérées sur les masses d’eau côtières dans le cadre de la DCE (Delattre et al, 2009) .............................................................. 47 Tableau 7 : Indicateurs existants qui pourraient être réutilisés dans le cadre de la DCSMM. .... 48 Liste des annexes Annexe 1 Annexe 1 de la Directive 2008/56/CE du parlement européen et du conseil du 17 juin 2008 établissant un cadre d’action communautaire dans le domaine de la politique pour le milieu marin ..................................................................................................................... 59 Annexe 2 Extrait de la décision de la commission européenne realtive aux critères et aux er normes méthodologiques concernant le bon état écologique des eaux marines (1 septembre 2010, 2010/477/UE) .................................................................................................. 63 Annexe 3 Liste des acronymes ................................................................................................... 73 Annexe 4 Liste des sites internet consultés ................................................................................ 77 8 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 1. Introduction 1.1. CONTEXTE 1.1.1. Présentation succincte de la Directive-Cadre Stratégie pour le Milieu Marin La Directive-Cadre Stratégie pour le Milieu Marin (DCSMM) 2008/56/CE du 17 juin 2008 établit un cadre d’action communautaire dans le domaine de la politique pour le milieu marin. Elle est entrée en vigueur le 15 juillet 2009. L’objectif de la Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin est de prendre toutes les mesures nécessaires pour atteindre ou maintenir un bon état écologique du milieu marin au plus tard en 2020, en appliquant à la gestion des activités humaines une approche fondée notamment sur la notion d’écosystème. Il s’agit également de prévenir le déclin de la biodiversité. En France, la Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin s'applique aux eaux marines métropolitaines, depuis les lignes de base jusqu’à la limite des eaux sous juridiction (200 milles marins), y compris le sol et le sous-sol (voir Figure 1). Pratiquement, il s’agit d’élaborer et de mettre en œuvre une stratégie marine par régions ou sous-régions marines en synergie avec les différentes politiques environnementales existantes (DCE, Directives habitats et oiseaux, Politique Commune de la pêche (PCP)…) et en se coordonnant avec les conventions de mers régionales en place (OSPAR, Barcelone). Les premières échéances définies par l’Europe ont pour horizon juillet 2012. Elles consistent en : - la réalisation d’une évaluation initiale avec l’analyse de l’état écologique des zones d’intérêts, l’analyse des principales pressions et impacts sur celles-ci et également l’analyse socio-économique de leur utilisation et du coût de la dégradation ; - la définition du bon état écologique ; - la définition des objectifs environnementaux et des indicateurs associés. - La définition du Bon Etat Ecologique (BEE) fait référence à 11 descripteurs (voir Annexe 1) pour chacun desquels un chef de file a été identifié. Le BRGM est le chef de file du descripteur 6, qui stipule que : « le niveau d’intégrité des fonds marins garantit que la structure et les fonctions des écosystèmes sont préservées et que les écosystèmes benthiques, en particulier, ne sont pas perturbés » (voir Annexe 2). Ce descripteur est étroitement lié au descripteur 1 relatif à la diversité biologique et au descripteur 4 concernant le réseau trophique marin (voir Annexe 2). BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 9 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Figure 1 : Emprises des 4 sous-régions marines préconisées par la DCSMM (en bleu) : Manche-Mer du Nord, Mers Celtiques, Golfe de Gascogne et côtes ibériques, Méditerranée occidentale. 1.1.2. Développement d’indicateurs pour la DCSMM : principes et difficultés Afin d'évaluer le Bon État Écologique (BEE) du milieu marin, il est indispensable de disposer de connaissances extensives, mais également qualitatives et spatialisées sur les écosystèmes. Dans le cadre du descripteur 6 relatif à l’intégrité des fonds marins, cela suppose notamment de définir des indicateurs traduisant le bon fonctionnement des écosystèmes benthiques. La décision de la commission européenne du 1er septembre 2010 (voir Annexe 2) propose dans ce contexte des « indicateurs de pression » pour le descripteur 6, alors que des « indicateurs d’état » sont suggérés pours les descripteurs 1 et 4. Ces différents types d’indicateurs permettront de caractériser l’état écologique des régions marines concernées afin d'améliorer la pertinence des décisions concernant les mesures à prendre pour les préserver. Ils intègreront, de la manière la plus exhaustive possible, tous les facteurs influençant la structure et le fonctionnement des écosystèmes identifiés : facteurs physiques, biologiques, chimiques et anthropiques. 10 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Le rapport de la commission européenne relatif au descripteur 6 souligne la difficulté de rendre compte, avec des indicateurs, de l’état écologique d’une région marine étant donné la répartition très localisée des pressions. En effet, les différentes pressions (perturbation des forçages physiques, extraction du substrat, modification de l’énergie disponible au fond, rejet et diffusion de matières en suspension, disparition de relations internes au réseau trophique, modification des apports d’eau douce et de la salinité de la région) peuvent avoir des conséquences écologiques (modification de la structure des écosystèmes, diminution des habitats et de la biodiversité, production réduite, augmentation de la turbidité/diminution de la disponibilité en lumière, colmatage du substrat, étouffement des organismes et habitats, modification de la composition de la communauté biologique, modification des flux de nutriments, modification de la répartition des organismes) sur l’ensemble d’une région ou sous-région marine. La difficulté principale pour créer « un » ou « des » indicateurs du BEE sera d’utiliser une méthode permettant d’agréger les paramètres et indicateurs intermédiaires de la manière la plus judicieuse possible, c'est-à-dire celle qui représentera le mieux le poids des différents phénomènes en jeu. Puis il s’agira de définir correctement les seuils qui permettent de classer une région en « bon » ou « pas bon » état. Ensuite, un suivi régulier de ces indicateurs sera réalisé en se basant sur leur actualisation à partir notamment de mesures prises dans le cadre de réseaux de surveillance pérennes. Outre les difficultés liées au recueil de l’information, et ce sur une base périodique, les évolutions des écosystèmes (transformations libres au cours du temps) peuvent également remettre en cause la pertinence de certains indicateurs. Des réflexions de ce type ont déjà été menées dans le cadre de l’étude de l’état écologique de lacs, de rivière et de masses d’eau côtières ou dans le cadre de l’estimation de la vulnérabilité du littoral face aux forçages météo-océaniques actuels, au changement climatique et aux pressions anthropiques (projet SYRAH CE 2 du CEMAGREF (Chandesris et al., 2007), programme LITEAU3, projet REBENT4, projet VULSACO5 (Idier et al., 2010)…). Ces réflexions, initiées dans le cadre de l’application de différentes directives (DCE, directive habitats, convention OSPAR…) pourront inspirer ce travail. En effet, elles ont permis d'identifier un certain nombre d’indicateurs pertinents qui seront évoqués dans le présent document. 1.2. OBJET DU PRÉSENT RAPPORT Afin de préciser le contenu du descripteur 6, il est incontournable de développer une réflexion sur les indicateurs physiques impactant la biologie des fonds marins. Une 2 http://www.cemagref.fr/le-cemagref/lorganisation/les-centres/lyon/ur-maly/Hydroecologie_Cours_dEau /projets-nationaux/hydromorphologie-et-alterations-physiques/le-projet-syrah-systeme-relationnel-dauditde-lhydro-morphologie-1 3 http://www.liteau.ecologie.gouv.fr/ 4 http://www.rebent.org/ 5 http://vulsaco.brgm.fr/ BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 11 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin collaboration entre le BRGM et les organismes compétents pour ce qui est de la biologie marine est à même de répondre aux objectifs fixés. Ce document vise à initier la réflexion concernant le développement d’indicateurs dans le cadre du descripteur 6 de la DCSMM. À ce stade du projet, il ne se veut pas exhaustif mais a pour objectif de soulever des questions à propos de la construction d’indicateur que les différents chefs de file sont amenés à se poser. La première partie est dédiée à la clarification des différents termes relatifs à la notion d’indicateurs utilisés dans la littérature ou propre à la DCSMM (chapitre 2). Les méthodologies pour construire un indicateur sont ensuite abordées en deuxième partie (chapitre 3). Elles s’appuient sur un cadre conceptuel qui permet de schématiser le rôle de l’indicateur. L’utilité de l’agrégation et la visualisation des indicateurs intermédiaires en vue d’être de répondre aux objectifs à l’origine de leur construction sont également discutées dans cette partie. Puis un état de l’art des différents indicateurs utilisés pour évaluer la biodiversité et les conditions hydromorphologiques en milieu marin est réalisé (chapitre 4). Tous les indicateurs présentés sont associés à des cadres institutionnels. En outre, un effort de classification suivant les différents cadres conceptuels présents dans la littérature est mené. Enfin, en dernière partie, une réflexion sur les indicateurs relatifs à l’intégrité des fonds marins dans le cadre de la DCSMM est menée (chapitre 5). Elle vise à discuter des indicateurs existants exploitables dans ce contexte et à identifier les besoins en termes de recherche pour le développement d’indicateurs de conservation du niveau d’intégrité des fonds marins. Les éléments présentés dans ce rapport, en amont des problématiques autour de la DCSMM pourront naturellement être enrichis et complétés par l’ensemble de la communauté travaillant à la mise en œuvre de la DCSMM (biologistes, cartographes, océanographes, économistes, etc.). Pour faciliter la lecture, les acronymes utilisés dans ce rapport sont explicités en Annexe 3. 12 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 2. Définitions La DCSMM emploie des termes spécifiques pour définir son cadre de travail. Ces termes demandent à être précisés à ce stade de la réflexion, car ils peuvent être employés avec des sens différents dans des contextes différents. À titre d'exemple, les descripteurs sont définis comme des grandeurs mesurables dans le guide d’application de la DCE, alors qu’ils ont un sens beaucoup plus vaste dans la DCSMM, comme nous allons le voir par la suite. Il a été choisi ici de préciser les différences concernant le sens des termes, employés à la fois dans la DCSMM et la DCE, afin d’éviter les confusions entre les deux directives. 2.1. DESCRIPTEUR 2.1.1. Définition générale D’après l'encyclopédie libre et collaborative wiktionary, un descripteur est « un mot ou locution destiné à caractériser les informations contenues dans un document pour faciliter les recherches documentaires ». Suivant l’Association des Professionnels de l’Information et de la Documentation, un descripteur est « un terme retenu dans un thésaurus pour représenter sans ambiguïté une notion contenue dans un document ou dans une demande de recherche documentaire. Ce peut être un nom commun ou un nom propre, une locution, un mot composé ou un groupe de mots ». 2.1.2. Définition au sens de la DCSMM Le terme descripteur se retrouve dans la DCSMM et la DCE avec des sens très différents. Les descripteurs utilisés dans la DCSMM ont un sens plus large que ceux définis par le dictionnaire. Ce sont de courts textes en rapport avec les différentes caractéristiques du milieu marin (biologie, physique, chimie, hydrographie...) et qui visent à synthétiser par thématique les circonstances favorables au bon état écoloqique des régions marines. Le descripteur 6 correspond à la phrase suivante : « le niveau d’intégrité des fonds marins garantit que la structure et les fonctions des écosystèmes sont préservées et que les écosystèmes benthiques, en particulier, ne sont pas perturbés ». Il soulève la nécessité de conditions hydromorphologiques favorables à la biodiversité des fonds marins. Dans ce contexte, le descripteur a pour rôle de poser les jalons pour les différents sujets à aborder pour définir le bon état écologique. Dans la DCE, le descripteur est un élément représentif d’un état, qui peut être suivi dans son évolution (observé, mesuré, calculé ou modélisé) (GREBE, 2005 et Delattre et al., 2009). Par exemple, les descripteurs « vague, direction et intensité des vents de tempête » permettent de décrire l’exposion aux vagues. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 13 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 2.2. CRITÈRE 2.2.1. Définition générale La définition donnée par le dictionnaire Larousse (2011) pour le terme critère est : « principe, élément de référence qui permet de juger, d’estimer, de définir quelque chose ». Un critère permet donc d’évaluer un état. 2.2.2. Définition au sens de la DCSMM Pour la DCSMM, cet état est généralement lié à la biodiversité (état de la communauté benthique par exemple, pour le second critère du descripteur 6) mais selon la commission européenne, il peut s’agir également d’un état lié aux activités anthropiques (dommages physiques compte tenu des caractéristiques du substrat par exemple, pour le premier critère du descripteur 6). Le critère se place ici à un niveau en dessous du descripteur et est utilisé pour préciser les points à aborder pour renseigner le descripteur et ainsi évaluer le BEE. D’après la DCSMM, un critère peut être évalué avec un ou plusieurs indicateurs (voir MSFD Assessment Terminology). 2.3. PARAMÈTRE 2.3.1. Définition générale Un paramètre est une grandeur quantifiable qui renseigne sur une situation. Au sens large, c’est un élément d'information à prendre en compte pour prendre une décision ou pour effectuer un calcul. Cette définition rejoint la notion d’indicateur. De ce point de vue, un paramètre jugé pertinent peut être considéré comme un indicateur dans sa version la plus simple. 2.3.2. Définition au sens de la DCSMM La DCSMM conserve le sens général du terme paramètre. 2.4. INDICATEUR 2.4.1. Définition générale Un indicateur est un outil simple qui permet d’observer périodiquement les évolutions d’un phénomène, en le positionnant par rapport à des objectifs fixés. D’après Levrel et al. (2010), les indicateurs sont un modèle de la réalité. « Leur fonction principale est d’être un outil de suivi par rapport à un objectif opérationnel et de faire le lien entre cet objectif et les actions à mettre en oeuvre. De plus ils fournissent un outil de médiation entre différentes disciplines (scientifiques, gestionnaires, politiques et citoyens ou usagers) ». 14 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin D’après Couvet et al. (2008) et Idier et al. (2010a), « les indicateurs sont des mesures quantifiées et répétables, permettant des comparaisons dans l’espace et dans le temps, utilisées principalement pour: - suivre en temps réel la dynamique de la biodiversité ; - identifier les pressions anthropiques les plus fortes ; - communiquer avec le public et les décideurs sur cette dynamique et ces pressions ; - élaborer des scénarios et stratégies de conservation ; - suivre l’efficacité des actions entreprises ». Les indicateurs sont définis différemment suivant le contexte institutionnel dans lequel ils sont utilisés. D’après l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques (OCDE), un indicateur est « un paramètre ou une valeur dérivée de paramètre donnant des informations sur un phénomène ». Le terme paramètre désigne ici une grandeur mesurable. Le plan bleu, un des acteurs de la collaboration régionale environnementale mise en place dans le cadre du Plan d’Action pour la Méditerranée du Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNU/PAM, « UNEP/MAP » en anglais) a également sa définition d’indicateur. Pour sa part, il définit les indicateurs de la manière suivante : il s’agit d’« une donnée quantitative qui permet de caractériser une situation évolutive (par exemple, l’état des mileux), une action ou les conséquences d’une action, de façon à les évaluer et à les comparer à leur état à différentes dates ». Ces différentes définitions se rejoignent, à quelques nuances près, sur le fait qu’un indicateur est une information qui synthétise les caractéristiques d’un système ou fait ressortir ce qui se passe au sein d’un système (JRC, 2002), c’est-à-dire en s’intéressant aux phenomènes en jeu, à leurs interactions et au contexte dans lequel ils évoluent, en tenant compte des contraintes externes. 2.4.2. Définition au sens de la DCSMM Dans le cadre de la DCSMM, les indicateurs ont pour fonction de synthétiser les paramètres pertinents qui traduisent le plus fidèlement les fonctionnements et les structures des ecosystèmes. Ils ont aussi pour vocation d’en simplifier leur complexité. Les indicateurs doivent également permettre d’identifier les mesures à prendre face aux pressions anthopiques s’exerçant sur le milieu marin. Dans la mesure où les finalités du plan bleu, à savoir « produire de l’information et de la connaissance afin d’alerter les décideurs et acteurs sur les risques environnementaux et les enjeux de développement durable en Méditerranée » (Levrel et al., 2010), sont assez proches des objectifs de la DCSMM, il est sans doute pertinent de retenir une définition d'indicateur proche de celle-ci. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 15 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 2.5. META-INDICATEUR 2.5.1. Définition générale Au sens littéral du terme, méta-indicateur signifie ce qui englobe ou dépasse l’indicateur. Le méta-indicateur apparait ainsi comme la vision générique de l’indicateur. 2.5.2. Définition au sens de la DCSMM Les méta-indicateurs ont été introduits par la DCSMM pour préciser les informations pertinentes à donner pour répondre aux critères relatifs aux 11 descripteurs présentés. Pour le premier critère du descripteur 6, c’est-à-dire les « dommages physiques compte tenu des caractéristiques du substrat », les méta-indicateurs sont : - type, abondance, biomasse et étendue du substrat biogénique concerné ; - étendue des fonds marins sensiblement perturbés par les activités humaines, pour les différents types de substrats. Pour le second critère, « état de la communauté benthique », les méta-indicateurs sont : - présence d’espèces particulièrement sensibles et/ou tolérantes ; - indices multimétriques évaluant l’état et la fonctionnalité de la communauté benthique, tels que la diversité et la richesse spécifiques et la proportion d’espèces opportunistes par rapport aux espèces sensibles ; - proportion de biomasse ou nombre d’individus de la population de macrobenthos au-dessus d’une taille précise ; - paramètres décrivant les caractéristiques (forme, pente et intercept) du spectre de taille de la communauté benthique. Ce concept de méta-indicateur est très proche de celui de paramètre, tel qu’il est utilisé dans la DCE, c’est à dire comme un élément variable entrant dans la description d’un phénomène. Par exemple dans la DCE, la variation de la profondeur, la structure et le substrat du lit côtier sont des paramètres. Les méta-indicateurs pourront ensuite être affinés, agrégés judicieusement ou directement utilisé de façon à fournir des indicateurs pertinents du bon état écologique. 2.6. INDICE 2.6.1. Définition générale Un indice est une agrégation de paramètres ou de méta-indicateurs ou même d’indicateurs. 16 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 2.6.2. Définition au sens de la DCSMM D’après la terminologie de la DCSMM, habituellement, en écologie, un indice est associé à la diversité des espèces à un endroit et à un temps donnés. Dans le cadre de la DCSMM, le BRGM est chargé de développer des indicateurs et/ou indices du BEE définis par le descripteur 6 avec ses critères et méta-indicateurs. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 17 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 3. Démarches permettant de construire un indicateur 3.1. INTRODUCTION Si l’on se réfère aux différentes définitions d’indicateur données dans la deuxième partie de ce document, elles ont en commun qu’un indicateur traduit un phénomène. Il convient donc de répondre à un certain nombre de questions si on veut construire un indicateur pertinent : - Quel phénomène est l’objet de l’étude ? Quelles sont ses échelles de temps et d’espace ? - Quels sont les processus qui sont en relation avec le phénomène ? Quelles sont leurs échelles de temps et d’espace ? - Quelles sont les pressions sur ce phénomène ? - Quels sont les impacts de ces pressions sur ce phénomène ? Différentes étapes peuvent être associées à ces questions. Ainsi, Geniaux (2005), Birkman (2006), Idier et al. (2010a) ont conçu des étapes clés pour l’obtention d’indicateurs : - « Définir clairement l’objectif recherché et l’échelle (pour qui ? pourquoi ? où ?) ; - Etablir un cadre conceptuel pertinent ; - Rassembler la donnée à l’échelle appropriée, en choisissant une façon de combler les inévitables données manquantes ; - Choisir une normalisation des données et les seuils éventuels ; - Agréger les données ; - S’assurer de la validité et de la robustesse (sensibilité, évaluation, incertitudes) ; - Proposer une visualisation adéquate ». Il faut cependant tenir compte de certaines contraintes pour développer un indicateur qui puisse être obtenu en pratique. D’après Idier et al. (2010a), il est nécessaire de : - « Etablir un lien clair entre indicateurs et phénomène représentés, en s’aidant d’un cadre conceptuel ; - S’assurer de la disponibilité des données à une échelle appropriée ; - Etre capable de communiquer ». BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 19 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin De la même manière, dans le cadre du projet européen Methods for the Improvement of Vulnerability Assessment in Europe (MOVE)6, des indicateurs de vulnérabilité et de risque sont en cours de développement. Pour cela, les acteurs du projet ont défini un certain nombre de questions pour guider la construction des indicateurs. Ces questions sont nombreuses, très détaillées et ont été classées en 5 catégories (objet et enjeux, cible et méthodologie, données, contrôle qualité, incertitudes et limites de l’indicateur) qui rejoignent les étapes clés de Idier et al. (2010a). Cette partie traite des étapes les plus délicates dans la démarche de construction d’un indicateur, à savoir le choix du cadre conceptuel, les techniques d’agrégation et les types de visualisation. 3.2. CHOIX D’UN CADRE CONCEPTUEL Un cadre conceptuel permet de structurer les questions à se poser lors de l’étude d’un phénomène et d’organiser les éléments indispensables à l’interprétation des changements observés. Dans cette optique, il conditionne la compréhension du contexte dans lequel les indicateurs se placent. Les différents cadres conceptuels utilisés sont exposés dans la partie Erreur ! Source du renvoi introuvable.. Le modèle « Driving Pressure/State/Impact/Response » (DPSIR) (voir partie 4.2.2), soit « Forces motrices/Pression/Etat/Impact/Réponse » en français, est le cadre conceptuel le plus utilisé et celui dont les cadres institutionnels s’inspirent le plus. D’ailleurs la DCSMM le préconise pour le développement d’indicateurs du BEE. En outre, dans le cadre du projet Système Relationnel d’Audit de l’Hydromorphologie (SYRAH), l’approche DPSIR a inspiré le travail du CEMAGREF pour les eaux douces de surface. L’objectif de ce projet était de « développer un outil cohérent d’évaluation des altérations physiques des cours d’eau, susceptibles d’avoir un effet négatif sur les éléments biologiques, et donc de constituer un risque de non atteinte du bon état » (Chandesris et al., 2009). Une étude hiérarchisée des pressions anthropiques et des altérations des différents processus physico-chimiques et hydromorphologiques a alors été réalisée en tenant compte du contexte d’occupation des sols. Cela a permis de faire le lien entre forces motrices, pressions et réponses biologiques. Une fois le cadre conceptuel choisi, il faut ensuite faire correspondre les différents types (Driving forces, Pressure, State, par exemple) avec les différents indicateurs, en suivant certaines règles précises de façon à ne pas trouver d’incohérence entre différentes typologies ou au sein d’une même liste (Popy, 2010). Popy (2010) préconise ainsi de : - Définir préalablement l’objet du modèle DPSIR. Il pourrait être le substrat biogénique pertinent dans le cadre du descripteur 6 de la DCSMM (voir Annexe 2, partie 6.1.1 de la décision européenne). - Pouvoir attribuer plusieurs types (Forces motrices, Pression, Etat, Impact, ou Réponse) à un même indicateur. Par exemple, Popy (2010) attribue les types 6 http://www.move-fp7.eu/ 20 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Pression, Etat et Impact à l’indicateur « état de conservation des habitats remarquables » proposé pour l’Observatoire Régional de la Biodiversité. - Pouvoir attribuer le type « Réponse » à tout indicateur jugé comme indicateur de réponse même si la réponse semble insuffisante Comme évoqué dans la deuxième partie de ce document, il existe plusieurs niveaux d’indicateurs : du simple paramètre à l’indice complexe issu d’une agrégation d’indicateurs. De nombreux travaux sur les techniques d’agrégation sont menés afin de synthétiser au mieux l’information concernant un phénomène. Ils ont également pour but de fournir, aux décideurs et gestionnaires, une grandeur quantifiable qui, comparée à un seuil, leur permettrait de choisir les meilleures options de gestion pour l’environnement. 3.3. TECHNIQUE D’AGRÉGATION Plusieurs étapes sont à respecter pour obtenir un indicateur global du bon état écologique ou environnemental d’une zone (Nardo et al., 2008). Il faut d’abord sélectionner les indicateurs pertinents pour créer l’indicateur composite et les normaliser si les unités de mesure sont différentes. Puis, il faut traiter les données manquantes et pondérer les différents indicateurs. Enfin, il s’agit de les agréger linéairement ou géométriquement. La méthode d’agrégation linéaire est la plus simple et la plus utilisée. Elle permet de calculer l’indicateur composite en faisant la somme pondérée des indicateurs. Les résultats obtenus sont alors très différents suivant le schéma de pondération utilisé. Il va de la simple évaluation qualitative à dire d’expert qui permet d’agréger des informations de la manière la plus objective possible pour fournir une information synthétique au calcul de poids basé sur des analyses en composante principale, des analyses factorielle, des approches multicritères, etc. Ces techniques peuvent être illustrées avec 3 projets auxquels le BRGM est associé : la mise en place du volet hydromorphologique de la DCE, Le projet ANR/VULSACO et le projet FP7/MOVE. Dans le cadre de la DCE, il s’agit de classifier les masses d’eau selon leur état hydromorphologique. Plus précisément, pour les masses d’eau qui remplissent les conditions du très bon état physico-chimique et biologique, il est demandé de les évaluer sur leur état hydromorphologique. Les méthodes française et anglaise utilisées pour la classification en très bon état hydro-morpho-sédimentaire sont intéressantes à décrire ici puisqu’elles permettent de répondre aux objectifs de la DCE en se basant sur une analyse à dire d’experts à partir de la valeur de certains paramètres. Il s’agit du résultat d’une compilation d’informations réalisée par un expert, c'est-à-dire une agrégation non formalisée d’indicateurs, afin de juger du très bon état hydromorphologique de la masse d’eau. La méthode française conserve les masses d’eau dont la qualité biologique et physico-chimique est correcte et dont le trait de côte n’est pas trop perturbé par l’artificialisation de la côte. Elle évalue ensuite leur état hydromorphologique au regard des perturbations induites par les pressions anthropiques. D’après Delattre et al. (2009), « cette évaluation est une analyse qualitative où intervient l’avis d’experts locaux, si possible appuyée par des données BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 21 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin sur les pressions ou les perturbations qu’elles génèrent ». En pratique, une appréciation à dire d’expert de l’étendue de la perturbation considérée est donnée suivant une grille de notation. De même, l’intensité de la perturbation est notée. La classification hydromorphologique de la masse d’eau se fait ensuite à partir de la combinaison des deux notes précédentes et est assortie d’une note de fiabilité selon la disponibilité des données de pressions et perturbations. La méthode anglaise, quant à elle, formalise un peu plus son système pour définir l’état hydro-morphologique de la masse d’eau. Elle est basée sur l’utilisation du modèle TracMImAS (UK TAG, 2008). Ce modèle se décompose en 5 modules. Le premier module liste les paramètres hydro-morphologiques qui répondent aux critères de qualité de la DCE. Le deuxième module identifie, parmi les paramètres précédents, ceux à considérer suivant le type de masse d’eau. Le troisième module prend en compte la sensibilité de la biologie et du type de masse d’eau en fonction des paramètres hydromorphologiques. Cette étape est réalisée à dire d’expert, en raison du manque de données. Le quatrième module permet d’évaluer l’impact des pressions sur les paramètres hydromorphologiques. Le cinquième module permet de définir le statut de la masse d’eau à partir du calcul de l’intensité de l’impact et de la capacité de la masse d’eau à absorber des altérations morphologiques (Delattre et al., 2009). La confrontation avec des seuils de capacité du système définissant l’état hydromorphologique de la masse d’eau permet de classer les différentes masses d’eau. Par rapport à la méthode française, la méthode anglaise est basée sur une quantification relative du dire d’experts. Dans le cadre du projet VULSACO, dont un des objectifs est d’élaborer des indicateurs de vulnérabilité des plages, Idier et al. (2010a) rappellent que le risque d’employer plusieurs paramètres pour répondre à un objectif est de sous-estimer les informations importantes. En outre, les auteurs soulignent la difficulté de proposer un regroupement, une agrégation et une pondération des différents paramètres reflétant la réalité des processus, suite à l’étude des principaux indicateurs de vulnérabilité existants. Ils proposent alors de regrouper les paramètres en catégories d’influence (Idier et al, 2010b) : la configuration géologique et géomorphologique, les influences marines, les paramètres anthropiques aggravants, les mesures de protection et l’érosion historique. Après avoir attribué une note à chaque paramètre, une note globale est obtenue par simple moyenne pour chaque catégorie d’influence. Puis suivant une pondération adéquate, une note finale est calculée. Au cours du projet MOVE, un état de l’art concernant les techniques d’agrégation pour construire un indicateur composite a été réalisé (MOVE, 2009). Les différentes techniques d’agrégation sont rappelées ci-dessous (voir JRC-EC 2002) : - Pondération uniforme : ce schéma est efficace si les sous-indicateurs sont non corrélés ou alors tous fortement corrélés entre eux. - Régression multiple : elle permet d’estimer la relation entre une variable dépendante et plusieurs variables indépendantes. - Analyse en composantes principales : elle permet de revenir à un espace de dimension réduite en déformant le moins possible la réalité et d'expliquer au mieux 22 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin les liaisons initiales entre les variables. Cette méthode est basée sur la recherche des axes principaux d’un nuage de points. - Analyse factorielle : cette méthode permet de comparer les relations qui existent entre les sous-indicateurs en fonction d’un critère. Elle est réalisée généralement après une analyse en composante principale. - Frontière d’efficience : elle utilise la méthode DEA (Data Envelopment Analysis, Cooper et al., 2004) qui définit une frontière pour l'ensemble des indicateurs et des masses d’eau. On peut ensuite calculer la distance existante entre la performance de chaque masse d’eau et cette frontière. - Distance à la cible : la pondération est choisie en fonctions de la priorité des objectifs de la politique en cours, qui représentent ici la cible. Cette approche est valable dans le cadre d’un plan national par exemple. - Jugement d’expert : les experts qui ont une grande connaissance et une large expérience des phénomènes concernés définissent les poids à attribuer aux différents indicateurs concernés. - Processus de hiérarchie analytique : c’est une méthode qui permet, à partir des critères de sélection adoptés, de déterminer les priorités d’analyse comparative. Elle suppose que les experts arrivent à un consensus quant à l’importance hiérarchique des différentes caractéristiques du processus en cause. - Méthodologie d’agrégation multicritère : elle est pertinente dans le cas où l’information est hétérogène ce qui est très souvent le cas de l’agrégation des familles de critères. L’évaluation multicritère contribue à un recensement exhaustif et synthétique de l’information, tout en explicitant les résultats apportés par les collections d’indicateurs spécifiques à chaque famille d’impact. Elle se compose ainsi de deux aspects : la structuration des informations et la pondération relative des critères (Goger, 2004). - Pondération endogène : elle permet de maximiser la valeur de l’indicateur composite dans l’optique de répondre au mieux aux objectifs. Les poids attribués sont donc liés aux objectifs et il est difficile de comparer objectivement des zones entre elles avec cette pondération (Tarantola, 2008). Ces exemples montrent combien les techniques d’agrégation sont nombreuses, le choix de la technique adaptée dépendant du phénomène étudié. Outre le système de notation pour les différents paramètres ou indicateurs, la principale difficulté se situe au niveau du choix du schéma de pondération qui permet d’obtenir l’indicateur composite. Afin d’être optimal, il doit alors être testé sur plusieurs zones et permettre de les différentier au mieux. La dernière étape de construction d’un indicateur est la visualisation. Elle peut d’ailleurs se traiter parallèlement à l’étape d’agrégation dans la mesure où la représentation des indicateurs les plus pertinents sur un même graphe peut permettre de juger globalement d’un état ou d’une situation et d’identifier les points faibles. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 23 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 3.4. TYPE DE VISUALISATION La visualisation des indicateurs de bon état est différente selon le stade d’agrégation des indicateurs. En effet, si l’on dispose d’un indicateur composite unique permettant de classifier les zones, de simples tableaux ou des cartes avec les différentes zones colorées suffisent à retranscrire l’information contenue par l’indicateur. Les atlas réalisés dans le cadre de la DCE ont été réalisés de cette manière. Sur la Figure 2 et la Figure 3, l’état écologique des masses d’eau Loire-Bretagne est représenté. Figure 2 : Carte d’état écologique des eaux de surface. (d’après http://www.eau-loire-bretagne.fr/informations_et_donnees/outils_de_consultation/masses_d_eau). Source : Agence de l’eau Loire Bretagne 24 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Figure 3 : Atlas Loire-Bretagne : carte interactive de l’évaluation de la qualité des masses d’eau dans le cadre du programme de surveillance de la DCE 2000/60/CE. (d’après http://wwz.ifremer.fr/envlit/surveillance/directive_cadre_sur_l_eau_dce/ la_dce_par_bassin/bassin_loire_bretagne/fr/atlas_interactif) Source : Agence de l’eau Loire Bretagne En revanche, dans le cas où il n’a pas été possible d’aboutir à ce niveau d’agrégation, le choix d’une visualisation adaptée est crucial. En effet lorsque l’on dispose de différents indicateurs indépendants les uns des autres, qui participent à l’évaluation du bon état mais qui n’ont pas pu être unifiés par un schéma de pondération adéquat, leur représentation graphique peut aider à statuer sur une situation. Ainsi, dans le bilan de santé 2010 de la convention OSPAR, on trouve un résumé qualitatif visuel de l’état des régions dans le sens de la réalisation des objectifs des stratégiques et de l’état des régions par rapport à d’autres questions spécifiques (Figure 4). Une perspective pour 2020 y est également représentée pour l’évolution des pressions (voir OSPAR Quality Status Report 2010). BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 25 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Figure 4 : Résumé qualitatif de l’état des Régions dans le sens de la réalisation des objectifs des stratégies d’OSPAR et de l’état des Régions par rapport à d’autres questions spécifiques (d’après OSPAR Quality Status Report 2010). 26 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Dans les études d’évaluation du bon état écologique ou dans le cadre du développement d’indicateurs de vulnérabilité des plages pour le projet VULSACO, l’utilisation de diagramme radar permet de représenter un indice global à partir des valeurs de ses sous-indices. Burkhard et al. (2009) utilisent ce type de représentation pour synthétiser l’impact de l’installation d’éoliennes en mer sur l’écologie (voir Figure 5). Les auteurs ont ainsi identifiés 8 indicateurs de l’intégrité écologique de la zone. A partir de données et de résultats de modélisation, ils ont calculé ces indicateurs pour les phases de construction et d’opération des éoliennes et les ont représentés sur un diagramme radar. Figure 5 : Vue synoptique des résultats concernant l’impact de l’installation d’un parc d’éoliennes offshore en mer du Nord, en Allemagne, d’après Burkhard et al. (2009). De même, Idier et al. (2010b) ont étudié la contribution de chaque catégorie d’influence identifiée dans le cadre du projet VULSACO (voir partie 3.3) à la vulnérabilité de plusieurs sites tests. La Figure 6 représente le diagramme radar obtenu pour le site de Sète. Il montre que les catégories « facteurs anthropiques aggravants » et « géologie » sont représentatifs de la vulnérabilité du site et que « l’influence marine » a moins de poids pour la vulnérabilité du site. De même que les techniques d’agrégation, les méthodes de visualisation peuvent être qualitatives ou quantitatives. Une visualisation quantitative peut alors permettre de formaliser une agrégation qualitative. Ainsi, un diagramme radar peut permettre de compléter une analyse basée sur une pondération, à dire d’expert, des différents sousindicateurs déterminants pour statuer sur le bon état d’une zone. En outre, ce type de visualisation est utile pour identifier des points faibles et donc mieux cibler les actions à mettre en œuvre pour atteindre ou maintenir le bon état. La visualisation permet également de hiérarchiser différentes zones étudiées ou différentes situations, comme pour l’exemple du parc d’éoliennes décrit précédemment. Ainsi, l’analyse factorielle évoquée dans la partie 3.3 permet de représenter graphiquement les principales forces motrices qui expliquent la variabilité des pressions sur l’objet de l’étude. En l’occurrence, cette approche a été utilisée par Borja et al. (2006) dans le cadre de l’application de la directive cadre sur l’eau, sur les BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 27 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Sète (nouveau masses d’eau du pays Basque. Elle a permis de site) classer les masses d’eau suivant les forces motrices qui s’appliquent sur elles et leur impact (voir Figure 7). Erosion hist. 5 4 3 Interv stab 2 Inf. marine 1 0 Fact. Anthrop Cond. Geo Figure 6 : Diagramme radar représentant la contribution des différentes catégories d’influence à la vulnérabilité (du moins vulnérable (1) au plus vulnérable (5)) d’une portion du littoral du lido de Sète après aménagements (d’après Idier et al., 2010b) Figure 7 : Distribution des masses d’eau basques dans l’espace défini par l’analyse factorielle réalisée à partir des valeurs des forces motrices agissant sur le pays basque ainsi que du nombre de pressions déterminées pour chaque masse d’eau, d’après Borja et al. (2006). 28 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 4. Les différents types d’indicateurs Les indicateurs abordés dans ce document sont associés à l’environnement et à l’écologie du milieu marin. Ils peuvent toutefois couvrir également d’autres thématiques comme par exemple l’économie ou la sociologie. 4.1. CLASSIFICATION DES INDICATEURS PAR CADRE INSTITUTIONNEL Cette partie vise à dresser un état de l’art des indicateurs associés à des cadres institutionnels internationaux et nationaux (Tableau 1), qui définissent des objectifs opérationnels pour la gestion du milieu marin en France (Levrel et al., 2010). Champs d’action Cadres institutionnels international CDB SEBI Directive Natura 2000, volet mer européen DCE régional national Objets d’étude pertinents dans le contexte DCSMM Habitats/aires marines protégées – zones marines et côtières Habitats/espèces – zones marines et côtières Habitats/espèces d’intérêt communautaire – zones marines et côtières Masses d’eau souterraines et de surface et leurs caractéristiques Types d’indicateurs Etat, Réponse, Etat, Réponse, Forces Motrices, Pression, Impact Etat Etat, Pression, Impact Etat, Réponse, Forces Motrices, Pression, Impact DCSMM Régions marines et leurs caractéristiques Convention de Barcelone Convention OSPAR Habitats/espèces/aires marines protégées Habitats/espèces – zones marines SNB Habitats/espèces/écosystèmes Etat, Réponse, Forces Motrices, Pression, Impact Tableau de bord des eaux sous juridiction française Tableau de bord des Aires Marines Protégées Ecologie, économie, sciences sociales des zones marines et côtières Etat, Réponse Biodiversité marine Réponse Biodiversité, paysage marin et zones côtières Etat SINP, volet mer Etat, Réponse Etat, Réponse Tableau 1 : Récapitulatif des initiatives institutionnelles à l’origine du développement d’indicateurs. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 29 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Les cadres internationaux sont : - la Convention sur la Diversité Biologique (CDB) ; - le programme Streamlining European 2010 Biodiversity Indicators (SEBI) ; - le volet mer de la Directive Natura 2000 ; - la Directive Cadre sur l’Eau (DCE) ; - la Directive Cadre sur la Stratégie pour les Milieux Marins (DCSMM) ; - la convention de Barcelone pour la protection de la Méditerranée ; - la convention OSPAR pour la protection du milieu marin de l’Atlantique du Nord-Est. Les cadres nationaux sont : - la Stratégie Nationale pour la Biodiversité (SNB) ; - le projet de Tableau de bord des eaux sous juridiction française ; - le projet de Tableau de bord des Aires Marines Protégées ; - le volet mer du Système d’Information sur la Nature et les Paysages (SINP mer). 4.1.1. Les cadres internationaux La Convention sur la Diversité Biologique (CDB) constitue un cadre pour le développement d’indicateurs relatifs à la biodiversité. Au niveau international, l’objectif de la CDB était de réduire le taux d’érosion de la biodiversité pour 2010. Pour cela, plusieurs indicateurs pour les milieux marins et côtiers ont été sélectionnés (voir http://www.cbd.int/2010target/framework/indicators.shtml et http://www.twentyten.net/ ndicators). Il est à noter que certains indicateurs ont dû être abandonnés suite au manque de données disponibles pour les renseigner. Concernant les habitats, les indicateurs de la CDB portent sur les mangroves, les herbiers et les récifs de corail. La CDB utilise également un indicateur de la couverture des aires protégées qui est calculé à partir de toutes les aires protégées nationales qui sont inscrites dans la Base de données mondiale des aires protégées (WDPA) et dont la superficie est connue. Ce type d’indicateur permet de quantifier les progrès réalisés vis-à-vis de l’objectif de 2010. Des indicateurs d’évolution des espèces, des populations et de la diversité génétique sont aussi suivis dans le cadre de cette convention. 4.1.2. Les cadres européens Au niveau européen, trois directives ont été adoptées dans un objectif de préservation des écosystèmes marins et côtiers : la directive habitats (directive 92/43/CEE du 21/05/1992, concernant la conservation des habitats naturels ainsi que de la faune et de la flore sauvages), la DCE et la DCSMM. 30 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final Tableau 2 : Indicateurs adoptés par la CBD, le SEBI et la SNB, afin d’évaluer les progrès accomplis dans la poursuite de l’objectif 2010 de diversité biologique, d’après Levrel et al. (2010). BRGM/RP-59319-FR – Rapport final Tableau 2 : Indicateurs adoptés par la CBD, le SEBI et la SNB, afin d’évaluer les progrès accomplis dans la poursuite de l’objectif 2010 de diversité biologique, d’après Levrel et al. (2010). DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 31 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin La directive habitat a eu pour conséquence la création du réseau Natura 2000 qui contribue à renseigner des indicateurs d’état de conservation des espèces et des habitats qu’elle protège : un indicateur de « changement de statut des habitats d’intérêt européen (communautaire) et un indicateur de « changement de statut des espèces d’intérêt européen (communautaire) ». D’après Levrel et al. (2010), ces indicateurs se calculent à partir des proportions d’espèces ou d’habitats d’intérêt communautaire (décrits dans les annexes de la directive habitat) dans les différentes catégories d’état de conservation possible. La Directive Cadre sur l’Eau (DCE) est à l’origine du développement d’une liste d’indicateurs de bon état écologique des milieux aquatiques terrestres et côtiers (rivières, lacs, estuaires, lagunes, eaux côtières). Ces indicateurs utilisent des paramètres biologiques, chimiques et hydromorphologiques. Concernant la biodiversité, Guillaumont et Gauthier (2005) ont développé des bio-indicateurs. Il s’agit d’espèces longévives et indicatrices d’un bon état du milieu, en particulier celles qui structurent des habitats particulièrement favorables à la biodiversité, d’habitats/ espèces qui contribuent fortement à la production primaire et d’espèces révélatrices d’un mauvais état du milieu. Parmi ces indicateurs, il y a par exemple la position de la limite inférieure des herbiers de posidonies qui est un indicateur de la transparence des eaux sus-jacentes. La DCE utilise également l’indicateur AZTI Marine Biotic Index (AMBI) (Borja et al. 2000), appelé aussi Coefficient Benthique (CB) basé sur les successions écologiques (Pearson et Rosenberg, 1978). Il y a 5 groupes écologiques qui sont basés sur la polluo-sensibilité des espèces. Il permet ainsi de quantifier la sensibilité des espèces à un enrichissement du milieu. L’arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface, recommande l'emploi de l'indice M-AMBI pour le classement des masses d'eau côtières françaises pour le paramètre « invertébrés benthiques ». Cet indice intègre les trois paramètres DCE suivants : - AMBI : indice qui s'appuie sur la sensibilité/tolérance des espèces à un enrichissement du milieu en matière organique ; - la richesse spécifique ; - la diversité (indice de Shannon-Weaner). En Manche-Atlantique, pour le paramètre « macroalgues intertidales de substrat dur », l’indice de qualité pour le classement des masses d’eau est issu du modèle Quality of Rocky Bottoms index (QRB, Juanes et al., 2008) qui intègre le recouvrement global, le nombre d’espèces caractéristiques de l’ensemble des ceintures présentes et le recouvrement des espèces opportunistes. Pour le paramètre « macroalgues subtidales substrat dur », l’indice de qualité est également tiré du modèle QRB en utilisant les données du REBENT. En Méditerranée, l’indice utilisé pour les macroalgues est l’indice CARLIT qui intègre le linéaire côtier rocheux occupé par diverses communautés d’algues et d’invertébrés, la sensibilité de ces communautés aux perturbations et les caractéristiques géomorphologiques de la côte. Son domaine d’application est la zone infralittorale supérieure. Pour les angiospermes (herbiers à posidonie), l’indice de qualité intègre la densité des pieds à 15 m, la surface foliaire par pied à 15 m, la profondeur de la limite inférieure de l’herbier, etc. 32 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Pour les qualités physico-chimiques des masses d’eau DCE, un indicateur concernant les nutriments a été développé pour classer l’état écologique des masses d’eau littorales (Daniel et Soudant, 2010). Concernant les disciplines relatives à la physique et utiles aux fonctionnements des écosystèmes, un travail approfondi reste à mener au vu du nombre relativement faible d'indicateurs définis. Par exemple, pour l’hydromorphologie, le classement des eaux de la DCE est basé sur un certain nombre de variables et d’indices pertinents (variation de la profondeur, structure du substrat de la côte, structure de la zone intertidale, exposition aux vagues, débit d’eau douce, direction des courants dominants…) et la notation se fait par avis d’expert au regard des perturbations engendrées par les activités anthropiques. Il n’y a donc pas d’indicateur formalisé à proprement parler pour l’hydromorphologie (Brivois et Vinchon, 2010). Le programme SEBI fait également partie des cadres européens. Cette initiative est motivée par l'obtention des indicateurs de la CDB au niveau de l’Europe et par l'intercomparaison des différentes régions marines européennes pour ce qui est de l’état de la biodiversité. Les indicateurs du programme SEBI traitent de l’état et de l’évolution de la biodiversité en se concentrant principalement sur les espèces terrestres. Cependant, concernant les habitats, les mangroves et les herbiers sont étudiés. D’après Levrel et al. (2010), la spécificité du SEBI par rapport à la CDB est d’utiliser des indicateurs qui tiennent compte des menaces qui pèsent sur la biodiversité, qui font référence à l’intégrité des écosystèmes et des services écologiques, aux usages durables, à l’accès et au partage des bénéfices issus de la biodiversité, au transfert des ressources et à l’opinion publique. 4.1.3. Les cadres régionaux D’un point de vue régional, les conventions mises en place entre différents états (convention OSPAR, convention de Barcelone, convention d’Helsinki, convention sur la protection de la mer Noire, Programme des Nations Unies pour l’Environnement (UNEP)…) œuvrent également à la mise en place d’indicateurs de biodiversité marine et côtière. La convention de Barcelone est à l’origine d’indicateurs d’état de conservation des habitats et des espèces qu’elle protège et de superficie des zones côtières et marines protégées (Levrel et al., 2010). La convention pour la protection du milieu marin de l’Atlantique du Nord-Est (convention OSPAR), entrée en vigueur en 1998, vient de publier le bilan de santé 2010 qui contribue à l’évaluation de l’état écologique de l’Atlantique du Nord-Est. Elle s’est donnée des objectifs de qualité écologique (EcoQOs) pour décrire l’état désiré des aspects individuels de la structure et des fonctions de l’écosystème marin et, pour ce faire, développe depuis 1992 des indicateurs environnementaux d’état ou de pression du bon état écologique englobant le plancton, les organismes benthiques, les poissons, les oiseaux et les mammifères marins (Rogers et Greenaway, 2005), l’activité maritime, les naufrages, les espaces protégés, etc. Il convient de noter que ces conventions de mers régionales ne fournissent pas d’indicateurs globaux de bon état écologique mais des listes de paramètres pertinents à étudier pour être en mesure d’évaluer objectivement l’état des régions marines qui nous préoccupent. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 33 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 4.1.4. Les cadres nationaux Au niveau national, la Stratégie Nationale pour la Biodiversité (SNB) est un cadre qui a conduit au développement d’indicateurs de biodiversité en se coordonnant avec la CDB et le SEBI. Ces différents indicateurs de biodiversité (SNB, CDB et SEBI) sont listés dans le Tableau 2 issu de Levrel et al. (2010). Par ailleurs, suite au grenelle de la mer, la France met en place des tableaux de bord (des eaux sous juridiction françaises et des aires marines protégées). L’Agence des aires marines protégées, l’Ifremer et le Ministère de l’Écologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement (MEDDTL) élaborent un tableau de bord des eaux sous juridiction françaises (Brosseau et Le Foll, 2008). L'objectif de ce tableau de bord est de fournir un outil pour piloter les politiques de gestion et de mise en valeur du milieu marin. Sa mise en place nécessite 3 étapes : définir une politique d’acquisition de données, construire une grille d’indicateurs et clarifier les objectifs de gestion. Le tableau de bord est envisagé sous la triple approche du fonctionnement des écosystèmes, du patrimoine naturel remarquable et des usages. Les indicateurs qui seront développés dans ce contexte doivent être opérationnels pour 2013. D’après Levrel et al (2010), le tableau de bord des aires marines protégées doit permettre de mettre en œuvre des plans de gestion à l’échelle des zones protégées et aussi de constater les effets de la protection sur les écosystèmes marins. Par ailleurs, le tableau de bord d’une aire marine protégée comporte des indicateurs relatifs aux écosystèmes mais aussi des indicateurs relatifs aux aspects socio-économiques (usages, pêche, fréquentation) dont certains éléments peuvent être issus de la surveillance maritime. Le parc naturel marin de l’Iroise est un des sites test des tableaux de bord. Il s’agit d’un site avec des conditions écologiques très variées (nature du substrat, mode d’exposition à la houle, aux courants, profondeur de la zone et apports d’eau douce par les rivières) et par conséquent avec une grande biodiversité. Les objectifs du parc marin sont le maintien en bon état de conservation des habitats pour y garantir les fonctions biologiques indispensables à la survie des espèces (voir le projet de plan de gestion du parc naturel marin http://www.fcsmpassion.com/index.php/Telechargerdocument/228-2010-05-25-Projet-Plan-De-Gestion-PNMI.pdf.html). Un important travail de développement et de synthèse d’indicateurs a déjà été réalisé dans ce contexte. Parmi ces indicateurs, une partie peut être utile dans le cadre de la définition du descripteur 6. Dans le but de préserver la dynamique des substrats meubles (sables de hauts de plage, sédiments intertidaux et subtidaux, dont les dunes hydrauliques sous-marines) et leurs biocénoses (herbiers de zostère et placages d’hermelles) un indicateur d’évaluation de l’état de conservation des substrats meubles a été créé. Il tient compte : - du pourcentage du linéaire côtier en érosion ; - de la sensibilité/tolérance des espèces à un enrichissement du milieu par les sables intertidaux (AMBI) ; - de la sensibilité/tolérance des invertébrés benthiques à un enrichissement du milieu par les substrats meubles subtidaux (M-AMBI) ; 34 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin - de la texture du sédiment. En complément, un indicateur d’état de conservation des biocénoses des substrats rocheux (champs de fucales et forêts de laminaires), basé sur l’agrégation d’un indice macroalgues intertidales (utilisant la surface des ceintures algales, le recouvrement moyen, les espèces caractéristiques et les espèces opportunistes), d’un indice de qualité pour le suivi des macroalgues subtidales (voir DCE) et d’un indicateur sur les paysages sous-marins a été mis en place. Pour compléter ces deux indicateurs relatifs aux habitats, un indicateur d’état de conservation des habitats marins particuliers (herbiers de zostères, maërl, champs de blocs, placages d’hermelles, grottes en mer à marée) a été développé. Il se base sur quatre types de données : - un indicateur herbiers adapté au domaine subtidal, composé de paramètres abiotiques, biotiques et anthropique ; - le pourcentage de maërl vivant et l’indice biotique Direction de la communication et des éditions ; - la qualité écologique des champs de blocs ; - un indicateur relatif à l’habitat hermelles. Des indicateurs dédiés aux objectifs de gestion permettant de juger de l’efficacité des mesures mises en place ou à mettre en place pour préserver le parc ont également fait l’objet de nombreuses réflexions. Ainsi, un indicateur d’évaluation de l’activité d’extraction des matériaux dans les zones de moindres contraintes a été créé. Plus précisément, l’extraction de sédiments marins peut avoir des impacts négatifs sur l’environnement et les activités socio-économiques. L’intensité de ces impacts est liée au choix de la zone d’extraction et aux modalités d’exploitation. D’après le projet de plan de gestion du parc marin de l’Iroise, l’identification de zones de moindres contraintes revient à trouver les lieux où les méthodes d’exploitation répondent au meilleur équilibre entre optimum socio-économique et environnemental. L’indicateur défini ici utilise deux indices : le pourcentage de tonnes extraites dans la zone de moindres contraintes et le pourcentage du tonnage extrait par les nouvelles méthodes d’exploitation dans la zone test. Parallèlement à cet indicateur, on retrouve un indicateur pour évaluer l’impact de l’activité d’extraction de matériaux sur les zones protégées et d’intérêt halieutique. Il utilise un indicateur zone halieutique (basé sur le pourcentage du tonnage extrait dans la zone d’intérêt halieutique et un indice d’impact sur la zone pêche) et un indicateur zone protégées (basé sur quatre indices : pourcentage du tonnage extrait dans la zone protégée, indice d’impact sur les habitats remarquables – maërl et herbiers, tonnage extrait de sédiment sur l’estran et tonnage extrait de maërl dans la zone). Du point de vue de l’impact, on trouve entre autres, l’indicateur pour évaluer l’état physico-chimique d’une zone au regard de l’extraction. Cet indicateur utilise un indice surfacique des habitats remarquables (herbiers et maërl) et des zones d’intérêt halieutique et un indice d’évolution de la matière en suspension avant et après l’extraction. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 35 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Par ailleurs, la qualité de l’eau fait également l’objet de recherche sur les indicateurs. En particulier, trois indicateurs sont utilisés : - un indicateur « changement climatique » (basé sur la température, le pH et la hauteur de la mer) pour estimer l’évolution du changement climatique et évaluer les risques pour certaines espèces et habitats ; - un indicateur « bio-indicateurs de la qualité de l’eau générale » (basé sur le MAMBI, un indice coquille Saint Jacques, un indice poisson, un indice herbier et un indice macroalgues) pour évaluer la qualité de l’eau suivant les espèces de la chaîne alimentaire présente ; - un indicateur de la qualité de l’eau générale (basé sur le pourcentage de masses d’eau en bon état écologique selon la DCE, l’indice phytoplanctonique de la DCE, le suivi du zooplancton, le suivi de la concentration de Phosphore et d’Azote, l’oxygène dissous et la turbidité). Le SINP mer fait également partie des structures nationales qui participent au développement d’indicateurs de biodiversité marine et côtière. En pratique, il assure le recensement des protocoles de recueil de connaissances et les traduit en descripteurs utiles aux observatoires pour produire des indicateurs. D’après Bene et al (2010), les indicateurs du SINP ont pour objectif d’éclairer les questions de protection de la biodiversité marine, en incluant ceux associés aux différentes réglementations européennes (directive habitat, DCSMM…) et aux conventions ratifiées par la France. Dans le cadre du SINP mer, Fossat et al. (2009) ont réalisé un état de l’art des différents indicateurs de biodiversité existants. 82 indicateurs que l’on peut classer en 5 catégories (1. état et évolution des composantes de la biodiversité, 2. fonctionnement et intégrité des écosystèmes, 3. protection des écosystèmes, 4. Usages de la biodiversité, 5. autres pressions sur la biodiversité) ont été identifiés. Ils sont listés dans le Tableau 3. Cet exposé des différents indicateurs environnementaux, en relation avec le descripteur 6 de la DCSMM, met en évidence la convergence des objectifs des différents cadres institutionnels. On peut noter le travail déjà produit par la communauté des biologistes et écologues concernant le développement d’indicateurs. Un travail équivalent reste à fournir pour développer les indicateurs « pluridisciplinaires » de description et d’évaluation du bon état écologique, comme suggéré par la DCSMM. À ce stade, les cadres conceptuels ou cadres logiques définis par Levrel et al. (2010) seront utiles pour les premières étapes de construction d’indicateurs. 4.2. CLASSIFICATION DES INDICATEURS PAR CADRE CONCEPTUEL Les cadres conceptuels permettent de schématiser les relations entre les objectifs fixés par un cadre institutionnel et les indicateurs qui mesurent les avancées réalisées pour les atteindre. D’après Levrel et al. (2010), ils facilitent l’interprétation des indicateurs englobant la biodiversité et les problèmes socio-économiques. 36 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final Tableau 3 : Tableau récapitulatif des 82 indicateurs de biodiversité marine et côtière recensés, classés par domaines d’application, d’après Levrel et al (2010). BRGM/RP-59319-FR – Rapport final Tableau 3 : Tableau récapitulatif des 82 indicateurs de biodiversité marine et côtière recensés, classés par domaines d’application, d’après Levrel et al (2010). DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 37 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Les différents cadres conceptuels sont le cadre de la CDB, le cadre Principes-CritèresIndicateurs (PCI, Buttoud et Karsenty, 2001), le cadre Pressure-State-Response (PSR) de l’Organisation de Coopération et de Développement économique (OCDE, 1994) et le cadre Driving force – Pressure – State – Impact – Response (DPSIR) de l’Agence Européenne de l’Environnement. 4.2.1. Les cadres basiques : CDB et PCI Le cadre de la CDB est le plus simple, il met simplement en regard les objectifs 2010 de diversité biologique avec les indicateurs identifiés (voir Tableau 2). Le cadre PCI est un peu plus complet que le cadre de la CDB, puisqu’il tient compte de critères traduisant les objectifs ou principes pour décrire la situation idéale. Elle peut être déjà atteinte ou à atteindre pour répondre aux objectifs donnés par le cadre institutionnel. Selon Levrel et al. (2010), les PCI ont surtout été utilisés dans le domaine de la gestion durable des forêts. 4.2.2. Les cadres PSR et DPSIR a) Description Les cadres conceptuels les plus récents (PSR et DPSIR) sont plus complexes et permettent de prendre en compte les liens qui existent entre les pressions (naturelles ou anthropiques) et l’évolution de la biodiversité. Le PSR possède trois compartiments (d’après Levrel et al., 2010) : 1) les pressions P pesant sur la biodiversité ; 2) l’Etat E de la biodiversité ; 3) les réponses R apportées par les sociétés humaines. Trois types d’indicateurs sont déclinés à partir de ces trois compartiments : les indicateurs de pression, d’état et de réponse. D’après Levrel et al. (2010), il s’agit du cadre conceptuel le plus connu des organisations internationales et des gestionnaires d’espaces protégés. Toutefois, aujourd’hui le cadre de référence est le modèle DPSIR qui se décline en 5 compartiments : Forces motrices, pression, état, impact, réponse (Figure 8). D’après l’agence européenne pour l’environnement, les Driving forces ou forces motrices sont « les facteurs sectoriels qui génèrent des pressions sur l’environnement ». Les Pressures ou pressions sont « des variables qui sont ou pourraient être des causes directes des problèmes environnementaux ». Le State ou état est « l’état de l’environnement ». L’Impact représente « les effets finaux des pressions environnementales sur l’état de l’environnement et leurs conséquences négatives sur la santé, l’économie… ». Les Response indicators ou indicateurs de réponse sont « les actes pris par les décideurs pour résoudre ou du moins réduire les problèmes ». 38 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Figure 8 : Le cadre conceptuel Forces motrices-Pression-Etat-Impact-Réponse (DPSIR), d’après EEA (2003, p. 13). Figure 9 : Le cadre conceptuel de l’évaluation des écosystèmes pour le millénaire, d’après MEA, (2005, p. 13-14). BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 39 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin La principale critique des modèles PSR et DPSIR est d’après Levrel et al. (2010), l’absence de liens explicites entre l’évolution des indicateurs de biodiversité et l’évolution d’indicateurs de bien être humain. Pour pallier à cette faille, le cadre conceptuel de l’évaluation des écosystèmes pour le millénaire (Figure 9) pourrait définir les nouvelles orientations à suivre pour répondre aux objectifs environnementaux des cadres institutionnels. b) Application du cadre DPSIR L’approche DPSIR pour évaluer les risques de non atteinte du bon état écologique c'est-à-dire, en pratique, interpréter correctement les indicateurs développés pour répondre aux objectifs environnementaux est préconisée par plusieurs structures institutionnelles dont la DCSMM. De même dans le cadre de l’US Ocean Action Plan et plus précisément de l’Ocean Research Priorities Plan (ORPP), l’approche DPSIR est utilisée par Georgia Coastal Research Council (GCRC). L’ORPP définit les thèmes qui doivent orienter la recherche océanographique dans les prochaines années aux Etats-Unis. Parmi ces thèmes, il y a l’amélioration de l’état de santé des écosystèmes. C’est dans ce contexte que le GCRC a défini le schéma DPSIR pour la perte d’habitat (voir Figure 10). Ce schéma est celui qui est recommandé dans le cadre de la DCSMM (voir Report of Task Group 6 (sea-floor integrity) et le guide technique pour la réalisation des projets d’analyse à l’attention des référents experts dans le cadre de la Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin, Evaluation Initiale, volet Pressions-Impacts). Figure 10 : Schéma DPSIR pour la perte d’habitat, réalisé par le GCRC (d’après http://www.gcrc.uga.edu/SARRP/Documents/DPSIR_ExampleModels.pdf) Le tableau de bord des mers sous juridiction française s’appuie également sur le cadre conceptuel DPSIR (Rocklin, 2010). L’approche DPSIR a pu être aussi mise en pratique dans le cadre de la DCE. On peut ainsi citer par exemple, les travaux de Borja et al (2006) sur les zones estuariennes et côtières basques ou les travaux de Xu et al (2004) sur le port de Tolo à Hong Kong. Ainsi, la méthodologie suivie par Borja et al (2006) consiste à : - déterminer les masses d’eau à analyser, en recensant leurs caractéristiques moyennes géomorphologiques et hydrologiques ; - identifier et décrire les « driving forces » pour chaque masse d’eau (population, industrie, port, pêche, agriculture…) ; - identifier les pressions existantes : source de pollution ponctuelles, diffuses, point de captage, variations de l’écoulement, altérations morphologiques, tout autre impact anthropique sur les eaux de surface, répartition d’utilisation des sols, etc... Ces pressions ont été identifiées à partir de la liste réalisée dans IMPRESS (2002). Elles ont été divisées en 4 groupes : 1. pollution incluant les rejets urbains industriels, issus de l’agriculture et de l’aquaculture, 2. modification du régime hydraulique incluant les captages des eaux, les activités de restauration et de régulation de l’écoulement, 3. les modifications dans la morphologie, 4. la biologie incluant l’exploitation des ressources, les modifications dans la biodiversité ; 40 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin - identifier les pressions les plus pertinentes. Borja et al. (2006) ont identifié 9 groupes de pressions : i) les pressions liées aux nutriments dans un contexte de pollution, ii) la pollution des eaux, iii) la pollution des sédiments qui peut engendrer la toxicité et la pollution des écosystèmes, iv) le captage des eaux, v) les changements morphologiques issus du dragage et du clapage de sédiments, vi) le renforcement du trait de côte, vii) la réduction de la zone intertidale due à la mise en valeur des sols, viii) le nombre de mouillages, ix) introduction d’espèces benthiques invasives ; - identifier les pressions significatives en faisant une hiérarchie des pressions précédentes en attribuant des notes selon la probabilité d’engendrer un impact ; - estimer les impacts sur les masses d’eau (voir Borja et al., 2000 et 2004 pour la méthodologie) ; - estimer les risques de non atteinte des objectifs de la DCE en comparant les pressions et les impacts environnementaux détectés. Cette approche est similaire à celle utilisée par Xu et al. (2004) sur Hong Kong et qui se décline en 5 étapes : recensement des activités humaines, identification des pressions anthropiques, analyse des réponses des écosystèmes face à ces pressions, développement d’indicateurs concernant l’état de santé des écosystèmes et estimation de l’état de santé des écosystèmes. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 41 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Ces différents cadres conceptuels permettent de formaliser les relations entre les pressions anthropiques et naturelles et l’évolution de la biodiversité. Ils sont très utiles pour structurer la démarche à suivre lorsqu’on cherche à construire des indicateurs qui permettent de mesurer les avancées réalisées pour atteindre les objectifs environnementaux fixés. Les indicateurs peuvent être associés à une ou plusieurs thématiques suivant l’objectif auquel ils sont rattachés. Toutefois, il est à noter que les indicateurs les plus au point, c'est-à-dire qui répondent directement à un objectif de gestion et qui sont réellement utilisés par les gestionnaire appartiennent au domaine de l’écologie. 4.3. CLASSIFICATION DES INDICATEURS PAR THEMATIQUE Levrel et al. (2010) a répertorié 82 indicateurs d’état et de pression, liés à la biodiversité (Tableau 3) qui pourraient être utiles à la DCSMM. Ils ont été classés selon les domaines d’application suivants : - état et évolution des composantes de la biodiversité ; - fonctionnement et intégrité de l’écosystème ; - mesures de protection ; - usages de la biodiversité ; - pressions qui s’exercent sur la biodiversité. Objectifs de gestion Protection du patrimoine naturel remarquable Gestion durable de la pêche, des ressources halieutiques et des activités économiques Qualité de l’eau Tourisme et nautisme Education au milieu marin Valorisation du culturel maritime patrimoine Indicateurs Indicateur d’évaluation de l’état de conservation des substrats meubles, Indicateur de l’évaluation des substrats rocheux, etc.… Indicateur de pression de pêche, Indicateur renseignant sur l’activité aquacole, Indicateur nurserie, etc. Indicateur sels nutritifs, Indicateur algues vertes, Indicateur phytoplancton toxique, Indicateur eau de baignade/nautisme etc.… Indicateur « activité découverte des écosystèmes marins », Indicateur emplois sur les îles liés au tourisme maritime, etc. Indicateur quantité d’usagers sensibilisés à leur environnement marin et son respect, Indicateur quantité de grand public découvrant le milieu marin du parc, etc. Indicateur d’évaluation de l’état de la connaissance, Indicateur attractivité du patrimoine, etc. Tableau 4 : Principaux objectifs de gestion du parc marin de l’Iroise et exemples d’indicateurs associés. Le parc marin de l’Iroise a développé une série d’indicateurs liés à la gestion du parc (voir Tableau 4 pour quelques exemples) qui peuvent tout à fait être classés dans ces 42 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin catégories. Les diverses problématiques auxquelles ces indicateurs touchent sont également répertoriés dans le Tableau 4. Ces indicateurs touchent aux domaines de la biologie, la biodiversité et l’écologie mais également de l’hydromorphologie et de la socio-économie. 4.3.1. Indicateurs biologiques D’après Levrel et al. (2010), « les indicateurs sont moins focalisés sur les composantes de la biodiversité que sur les pressions qui s’exercent sur elle ou les services qu’elle permet d’offrir à l’homme ». Il est donc nécessaire de développer des indicateurs d’état. Cependant, concernant les composantes de la biodiversité, ce sont les indicateurs sur les espèces et les habitats remarquables qui sont les plus nombreux. Ainsi, on peut citer quelques-uns des nombreux indicateurs d’écologie benthique (Salas et al., 2005). Ils peuvent être basés sur la présence ou l’absence d’une espèce, comme par exemple, l’Indice de Bellan qui définit les conditions environnementales en analysant la part des espèces indicatrices d’un certain type de pollution par rapport à la part de celles dont la présence est censée refléter une situation environnementale optimale. Ils peuvent être basés sur les comportements écologiques (comme le Feeding Structure Index qui définit les stratégies alimentaires des organismes benthiques), sur la diversité en mesurant simplement l’augmentation du nombre d’espèces, sur la biomasse et l’abondance des espèces afin de suivre les changements et tendances concernant la biodiversité, ou ils peuvent également intégrer des informations environnementales comme les indicateurs d’évaluation de la capacité trophique. Salas et al. (2005) abordent également les indicateurs liés à la thermodynamique, comme l’indice Exergie. D’après Pete (2007), « d’un point de vue théorique, l’exergie est définie comme (Jørgensen et al., 1995) : « La quantité de travail qu’un système doit réaliser pour être amené à l’équilibre avec son environnement ». En fait, il s’agit d’une mesure de la complexité, de l’état de développement d’un écosystème ». Cet indice permet de détecter et mesurer les effets des perturbations affectant des écosystèmes. Pete (2007) utilise cet indicateur ainsi que l’indice Exergie spécifique, calculés à partir de la biomasse et d’un facteur de pondération pour traduire l’« orientation» des écosystèmes, i.e. leur état plus ou moins proche de l’équilibre thermodynamique. Plus précisément, d’après Pete (2007), l’Exergie représente une mesure de la capacité d’un écosystème à se rapprocher ou s’éloigner de son état d’optimum écologique, et l’Exergie spécifique tient compte de la manière dont un écosystème utilise les ressources disponibles, indépendamment de leur quantité. L’auteur étudie ces indicateurs au sein du compartiment sédimentaire des herbiers à Posidonia oceanica sur le site de la Baie de Calvi (Corse). Par ailleurs, face à une pression anthropique, tous les compartiments (physique, chimique, biologique) qui composent l’écosystème sont touchés. Xu et al. (2004) ont identifié 6 classes d’indicateurs pour évaluer l’état de santé des écosystèmes côtiers : les indicateurs de pression (disponibilité en oxygène, nourriture…), les indicateurs de réponse physique (turbidité, matières solides en suspensions, capacité de dilution…), les indicateurs de réponse chimique (quantité d’Azote et de Phosphore, concentration BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 43 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin de bactérie…), les indicateurs de réponse biologique (biomasse de phytoplancton, diversité, abondance…), les indicateurs de réponse du système (exergie, exergie spécifique) et les indicateurs de réponse de l’écosystème (qualité et productivité des ressources…). D’une manière similaire, Müller (2005) propose des indicateurs pour représenter la structure organisationnelle des écosystèmes et du paysage. Ces indicateurs se résument à la biodiversité, basée sur le nombre d’espèces, l’hétérogénéité du biotope, l’efficacité métabolique, la capacité de stockage et de perte de nutriment, la production d’entropie et la transpiration par évapotranspiration. Burkhard et al. (2009) utilisent le même type d’indicateur pour l’intégrité écologique d’un écosystème. 4.3.2. Indicateurs morphodynamiques Les fonds sédimentaires, en tant que support à la biologie, doivent réunir des conditions favorables au maintien et au développement des écosystèmes. Dans ce contexte, des réflexions ont été initiées pour développer des indicateurs morphodynamiques. Dans le cadre de la DCE, il est proposé, pour l’application du volet hydromorphologique, et dans l’objectif d’une surveillance, d’utiliser des critères (au sens DCSMM du terme), de les hiérarchiser et de fournir par la suite une analyse à dire d’expert concernant l’état hydromorphologique des masses d’eau identifiées. Ces critères sont : - la variation de la profondeur, - la nature et la diversité du substrat, - la structure de la zone intertidale, - l’étendue et la diversité du couvert végétal, - l’artificialisation, - l’agitation et les courants, - les échanges mer-continent, - la structure de la masse d’eau, - les connectivités. L’étape suivante est de formaliser un indicateur de l’état hydromorphologique des masses d’eau à partir de ces critères. Lafite et al. (2004) s’intéressent également à cette problématique dans le cadre des estuaires. Ils définissent ainsi plusieurs indicateurs morphodynamiques qu’ils appellent variables secondaires. Les variables secondaires de Lafite et al. (2004) sont, par exemple, le nombre de flot qui caractérise l’influence relative du débit du fleuve et de la marée sur les écoulements estuariens, le nombre de Richardson qui représente les mélange eau douce/eau salée et l’intensification de la stratification des eaux estuariennes, les surfaces des zones intertidales, l’indice de maturité de l’estuaire qui permet d’évaluer les modifications temporelles de l’estuaire en fonction d’un état de référence, la masse totale de la zone maximale de turbidité, etc. Néanmoins, il reste du travail pour formaliser un indicateur global de bon état des estuaires à partir de ce premier jeu d’indicateurs. 44 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 5. Réflexions préliminaires pour le développement d’indicateurs relatifs à l’intégrité des fonds marins pour la DCSMM 5.1. RÉSUMÉ DES OBJECTIFS DU DESCRIPTEUR 6 L’objectif de la DCSMM est de mettre en place une stratégie marine pour atteindre ou maintenir le bon état écologique du milieu marin, d’où la nécessité de développer des indicateurs associés à une série d’objectifs environnementaux bien définis. Le but est d’être capable de mesurer les impacts liés aux pressions des activités humaines et de mettre en place une gestion de ces activités avec une approche fondée sur la notion d’écosystème. Comme évoqué en partie 1, quatre régions marines sont concernées : La Manche et la mer du Nord, les mers Celtiques, le Golfe de Gascogne et la Méditerranée Occidentale. Après avoir identifié clairement les caractéristiques essentielles des eaux marines à analyser (décrites sommairement dans les descripteurs de la DCSMM), il s’agit d’identifier les principales pressions et les impacts associés en termes de perturbation. Puis les indicateurs peuvent être construits en s’inspirant de la démarche DPSIR comme le préconise la DCSMM (voir partie 4.2.2). Des réflexions ont déjà été initiées en ce qui concerne les pressions et impacts. Ainsi dans le cadre de l’évaluation initiale, un sommaire de l’analyse « pression-impact » a été élaboré par la Direction de l’Eau et de la Biodiversité / Sous-Direction du Littoral et des Milieux marins (DEB / SDLM) et les référents-experts identifiés pour l’application de la DCSMM (Tableau 5). En outre, dans le cadre de la DCE, un tableau de pressions répertoriant les activités anthropiques provoquant une perturbation hydro-morphologique dans les eaux côtières, a été réalisé (Tableau 6). Il pourra directement influencer les réflexions qui seront menées dans le cadre du descripteur 6. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 45 46 Impacts biologiques cumulatifs des dommages physiques AUTRES PERTURBATIONS PHYSIQUES Sonores sous-marines (dues, par exemple, au trafic maritime et aux équipements acoustiques sous-marins) Déchets marins Déchets sur le littoral Déchets en surface, dans la colonne d'eau ou sur le fond Microplastiques Impacts écologiques Dérangement de la faune INTERFERENCES AVEC DES PROCESSUS HYDROLOGIQUES Modifications importantes du régime thermique Modifications importantes du régime de salinité (dues par exemple à la présence de constructions faisant obstacle à la circulation de l’eau, ou au captage d’eau) Modifications importantes de la courantologie (à mutualiser avec l'étude des courants / volet caractéristiques et état écologique) Bilan et synthèse des impacts CONTAMINATION PAR DES SUBSTANCES DANGEREUSES Introduction de composés synthétiques, non synthétiques et substances biologiquement actives Analyse des sources directes et chroniques vers le milieu aquatique Apports fluviaux Retombées atmosphériques Pollutions accidentelles et rejets illicites Apports par le dragage Introduction de radionucléides Synthèse des impacts des substances dangereuses sur l'écosystème REJET SYSTEMATIQUE ET/OU INTENTIONNEL DE SUBSTANCES Introduction d’autres substances, qu’elles soient solides, liquides ou gazeuses, dans les eaux marines, du fait de leur rejet systématique et/ou intentionnel dans le milieu marin, autorisé conformément à d’autres actes communautaires et/ou aux conventions ENRICHISSEMENT PAR DES NUTRIMENTS ET DES MATIERES ORGANIQUES Apports d’engrais et d’autres substances riches en azote et en phosphore Analyse des sources directes et chroniques vers le milieu aquatique Apports fluviaux Retombées atmosphériques Apports en matières organiques Analyse des sources directes et chroniques vers le milieu aquatique Apports fluviaux Impact global des apport en nutritifs et matières organiques : eutrophisation… PERTURBATIONS BIOLOGIQUES Introduction d’organismes pathogènes microbiens Introduction d'organismes pathogènes pour l'homme 2.4 3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.2 5.3 6 6.1 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 8 8.1 8.1.1 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final Rejets Captures accidentelles Impacts de l'extraction sélectives d'espèces (sur les populations, les communautés, les réseaux trophiques) IMPACTS CUMULATIFS ET SYNERGIQUES Surmortalités et échouages de mammifères marins Autres impacts cumulatifs et synergiques sur des groupes d'espèces ou compartiments biologiques 8.3.2 8.3.3 8.4 9. 9.1 9.x Ifremer Ifremer CEDRE SHOM Ifremer Ifremer (F P. L Univ. La Rochelle - CRM X X Ifremer X Ifremer X AAMP (ébauche)/Ifrem Ifremer Ifremer Ifremer Ifremer AAMP Selon disponibilité des données, de l'eau SoeS, attente de confirma Ifremer Selon disponibilité des données, de l'eau SoeS AAMP selon nécessité (Agences de Ifremer (Nantes) IRSN CETMEF CEDRE AAMP SoeS Agences de l'eau X Ifremer Ifremer EDF MNHN AAMP (coordination) Tableau 5 : Liste des pressions et impacts identifiés dans le cadre de l’évaluation de l’état initial pour la DCSMM (voir Guide technique pour la réalisation des projets d’analyse, à l’attention des référents experts. Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin. Evaluation Initiale). Extraction sélective d'espèces 8.3.1 Impact des espèces non indigènes invasives 8.3 Extraction sélective d’espèces, y compris les prises accidentelles et accessoires (due à la pêche commerciale et récréative par exemple) Introduction d’espèces non indigènes et translocations 8.2 8.3 Introduction d'organismes pathogènes pour les espèces exploitées par l'aquaculture, et autres espèces 8.1.2 8.1.1 d Contamination des coquillages par différentes souches virales 8.1.1 c Contamination des coquillages par des bactéries pathogènes 8.1.1 b Contamination des coquillages par E.Coli - REMI 8.1.1 a Qualité des eaux de baignade Modifications de la turbidité et de la nature du sédiment 2.3 Ifremer BRGM BRGM Etablissement du Référent-Expert AAMP (ébauche)/ Ifremer Extraction sélective 2.2 PRESSIONS ET IMPACTS PERTE PHYSIQUE Étouffement Colmatage DOMMAGES PHYSIQUES Abrasion Tableau 5 : Liste des pressions et impacts identifiés dans le cadre de l’évaluation de l’état initial pour la DCSMM (voir Guide technique pour la réalisation des projets d’analyse, à l’attention des référents experts. Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin. Evaluation Initiale). B 1 1.1 1.2 2 2.1 EVALUATION INITIALE (version projet du 28/10/2010) DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Groupe de pression Pressions Artificialisation du trait de côte (routes, …) Ouvrages portuaires digues (cross-shore) en mer Ouvrages transversaux Epis (enrochements, pieux) Ouvrages de Ouvrages longitudinaux à la côte Digues/Perrés/Murs protection Ouvrages longitudinaux au large Brise-lames, Récifs artificiels Poldérisation Terres gagnées sur la Iles artificielles mer Ports Artificialisation des tributaires (barrages, sas) Prélèvement eau/rivage ou pompages eau douce (de surface ou souterraine) Modification apports Canalisations/barrages eau douce et intrusion eau salée modification des BV et lits majeurs Modification Intrusion saline/ ouvrage Rejet d’eau industrielle Modification des tracés des chenaux Extraction/ rejet Dragage/ Clapage Extraction de granulats Arts trainants (chalutage) Aménagements/ Pêche Pose de câbles sous-marins Ancrage en mer (éoliennes, mouillages, hydroliennes) Aménagement Infrastructures : Piles de ponts d’exploitation Installations conchylicoles (tables, filières, bouchots…), aquaculture Activités de Batillage navigation Espèces invasives Crépidules Aménagement du territoire Tableau 6 : Liste générique des pressions anthropiques considérées sur les masses d’eau côtières dans le cadre de la DCE (Delattre et al., 2009). 5.2. LES INDICATEURS EXISTANTS À l’occasion de la mise en place des différents cadres institutionnels, plusieurs travaux concernant le développement d’indicateurs sont déjà bien engagés. Par exemple, les indicateurs de la CDB concernant les habitats (herbiers et coraux) ainsi que la couverture des aires protégées pourront être utilisés dans le cadre de la DCSMM. Si l’on s’intéresse de près à la liste des 82 indicateurs répertoriés par Levrel et al. (2010) (voir Tableau 4), les indicateurs portant les numéros 4 à 7, 21, 23, 25, 31 à 41, 43 à 44, 46 à 49, 67 à 69 et 72 à 74 sont directement liés au descripteur 6 (Tableau 7). D’ailleurs, certains indices composites, mis au point dans le cadre de la DCE notamment, regroupent plusieurs de ces indicateurs, comme par exemple ceux relatifs aux macroalgues intertidales sur les substrats durs. Il sera alors plus judicieux d’utiliser ces derniers indicateurs qui sont plus synthétiques. Dans le contexte du développement d’indicateurs relatifs à l’intégrité des fonds marins pour la DCSMM, il sera judicieux de reprendre les indicateurs hydromorphologiques (de pression, d’état et de réponse) de la DCE et d’en augmenter la surface de calcul pour approcher les échelles spatiales préconisée par la DCSMM. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 47 48 Déjà développé Déjà développé En cours de développement Déjà développé Déjà développé Déjà développé En cours de développement En cours de développement En cours de développement Déjà développé Aquaculture bénéficiant d’une gestion durable Production annuelle de l’aquaculture en Europe et par pays européens (en tonne) Exergie BRGM/RP-59319-FR – Rapport final Tableau 7 : Indicateurs existants qui pourraient être réutilisés dans le cadre de la DCSMM. Indicateur de la qualité de l’eau Indicateur pour évaluer l’état physico-chimique d’une zone au regard de l’extraction Indicateur pour évaluer l’impact de l’activité d’extraction de matériaux sur les zones protégées et d’intérêt halieutique Indicateur d’évaluation de l’état de conservation des substrats meubles Indicateur d’état de conservation des biocénoses des substrats rocheux Indicateur d’état de conservation des habitats marins particuliers Indicateur d’évaluation de l’activité d’extraction des matériaux dans les zones de moindres contraintes Statut Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Déjà développé Indicateur Etat et évolution des récifs coralliens dans le monde et par régions (en km² et %) Evolution de la surface des récifs coralliens et du taux de recouvrement en corail vivant Distribution globale des herbiers marins Changement de la couverture des grandes classes d’habitats (CORINE Land Cover, CLC) Changement de statut des habitats d’intérêt européen (communautaire) Changement de statut des espèces d’intérêt européen (communautaire) Etat de conservation des habitats protégés par la convention Ospar Etat de conservation des habitats protégés par la convention de Barcelone M-AMBI Recouvrement global de macroalgues intertidales (substrat dur) Nombre d’espèces caractéristiques de l’ensemble des ceintures présentes de macroalgues intertidales (substrat dur) Recouvrement des espèces opportunistes au sein des ceintures de macroalgues intertidales (substrat dur) Limites d’extension en profondeur des différentes ceintures algales subtidales (substrat dur) Composition et densité des espèces définissant l’étagement (macroalgues subtidales substrat dur) Composition spécifique en macroalgues subtidales (substrat dur) Richesse spécifique totale des macroalgues subtidales (substrat dur) Longueur moyenne des Stipes de Laminaria hyperborea et surface moyenne des épibioses Densité et composition en espèces des herbiers de Zostère Superficie/Etendu des herbiers de Zostère Densité des pieds de posidonie (nombre de faisceaux/m²) à 15 m Surface foliaire par pied de posidonie (cm²/faisceau) à 15 m Limite inférieure de l’herbier de posidonie Indice CARLIT Richesse spécifique des angiospermes et macroalgues des eaux de transition en Méditérranée Indice de recouvrement des espèces de référence d’angiospermes et macroalgues des eaux de transition en Méditerranée Taux de protection des provinces et domaines marins (en %) Densité des aires marines protégées en haute mer (aires actuelles et propositions de sites) Nombre de surface (en km²) d’aires marines protégées en France (métropole et outre mer) Superficie des zones côtières et marines protégées (km²) Parc Marin de l’Iroise Parc Marin de l’Iroise Parc Marin de l’Iroise Parc Marin de l’Iroise Parc Marin de l’Iroise Parc Marin de l’Iroise Parc Marin de l’Iroise Source CDB SNB CDB SEBI Natura 2000, SEBI Natura 2000, SEBI Convention OSPAR Convention de Barcelone DCE DCE DCE DCE DCE DCE DCE DCE DCE Natura 2000, DCE Natura 2000, DCE Natura 2000, DCE Natura 2000, DCE Natura 2000, DCE DCE DCE DCE CDB CDB SNB Convention de Barcelone, SNB, CDB CDB SEBI Pete (2007) DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin En outre, il s’agira également d’aller plus loin dans la création d’indicateur composite du bon état hydromorphologique des régions et sous-régions marines. Les indicateurs mis au point par le parc naturel marin de l’Iroise, en lien direct avec des objectifs de gestion, sont également pertinents pour l’application de la DCSMM. Ces deux cadres partagent de nombreux objectifs notamment concernant « la protection du patrimoine naturel remarquable » et par conséquent la conservation des différents habitats. La zone maritime de la DCSMM étant plus vaste, il faudra compléter les habitats à étudier et construire les indicateurs d’état de conservation associés en s’inspirant de ceux développés par le parc. D’une manière analogue, on pourra s’inspirer des indicateurs d’activité anthropique du parc. Ceux-ci ne sont pas encore tous formalisés mais les réflexions issues de l’Agence des Aires Marines Protégées, concernant les objectifs de gestion et les indicateurs de suivi pour évaluer l’efficacité des mesures mises en place sont déjà bien avancées. Enfin, les indicateurs autour de la notion d’exergie apparaissent particulièrement pertinents dans le cadre d’une approche écosystémique pour la conservation des fonds marins. Ils permettent de mesurer et de détecter des effets des perturbations affectant les habitats et répondent ainsi aux critères définis pour le descripteur 6 de la DCSMM. Ce type d’indicateur permettra d’évaluer l’impact des dommages sur fonds sédimentaires en tant que support de la biologie. Il est à noter que ces différents indicateurs devront être étendus aux échelles spatiales requises pour la DCSMM. 5.3. LES BESOINS EN TERMES DE RECHERCHE L’état de l’art concernant les indicateurs réalisé dans ce document a mis en avant des besoins en termes de recherche à différents niveaux : thématique, méthodes d’agrégation, extension des échelles spatiales pour les zones d’influence des indicateurs. 5.3.1. Impact des dommages physiques sur le benthos D’après le rapport à l’Ifremer sur la biodiversité en environnement marin (Bene et al, 2010), les impacts des dommages physiques liés aux activités anthropiques (extraction, exploitation des ressources vivantes, aménagements, etc.) sur les communautés benthiques sont peu connus. Ce sujet prend toute son importance dans le contexte de l’exploitation de granulats en mer. En outre, le benthos en zone côtière et en environnement profond est concerné. Le peu d’expérience acquise dans ce domaine concerne la bande côtière ; les recherches ont été menées dans le cadre du projet REBENT. Comme le soulignent Bene et al. (2010), les connaissances concernant le fonctionnement, les temporalités, le renouvellement et les capacités de résilience des communautés benthiques profondes sont encore très sommaires. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 49 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 5.3.2. Liens entre la biodiversité et les services écosystémiques Bene et al. (2010) insistent également sur le fait que « l’objectif global de la recherche sur la biodiversité marine est de maintenir et, si possible, de restaurer la disponibilité des services écosystémiques ». D’après le ministère de l’environnement du Canada, on entend par services écosystémiques, « des biens et services essentiels produits par des écosystèmes sains qui contribuent, directement ou indirectement, au bien-être de l’être humain ». « Les services écosystémiques sont les processus par lesquels l’environnement produit des ressources. Ils sont créés par l’interaction des organismes vivants, y compris les êtres humains, avec leur milieu » (voir http://www.cbin.ec. gc.ca/jib-ibd/ecosystemiques-ecosystem.cfm?lang=fra). Ce rapport préconise de concentrer la recherche sur « la façon dont les relations existantes entre la biodiversité et les services écosystémiques rendus sont impactées par les facteurs anthropiques et environnementaux ». En pratique, les indicateurs devront considérer les corrélations entre la biodiversité et les services écosystémiques développés par l’« évaluation des écosystèmes pour le Millénaire » (Millennium Ecosystem assessment, 2005). 5.3.3. Méthode pour construire un indicateur composite global À ce stade, il est nécessaire de poursuivre les recherches sur l’agrégation d’indicateurs pluridisciplinaires. En effet, les indicateurs écologiques qui seront développés pour le descripteur 6 de la DCSMM intègreront des paramètres ou sous-indicateurs appartenant aux sciences physiques, écologiques, sociales et économiques. En outre, la question de la pertinence d’un indicateur de bon état sur des zones aussi vastes que celles requises par la DCSMM, se pose. Par conséquent, il faut veiller à rendre ces indicateurs utilisables à grande échelle et par conséquent identifier les besoins en termes de données à l’échelle des régions et sous-régions marines concernées. 5.3.4. Diffusion des indicateurs Bene et al. (2010) affirment que les indicateurs développés par les scientifiques sont souvent peu utilisés par les gestionnaires. Il est donc important de rendre les indicateurs intelligibles pour la communauté des décideurs. Pour y parvenir, il pourra être judicieux de travailler sur les méthodes d’agrégation mais également sur les visualisations des résultats. À ce propos, il est à noter que dans le cadre du projet PAMPA7 coordonné par L’Ifremer, qui vise à développer des indicateurs de la performance d’aires marines protégées pour la gestion des écosystèmes côtiers, des ressources et de leurs usages, des scientifiques et des gestionnaires travailleront ensemble pour fournir des résultats opérationnels directement utilisables par les gestionnaires. Les indicateurs développés pourront également inspirer les travaux initiés dans le cadre de la DCSMM. 7 http://wwz.ifremer.fr/pampa/ 50 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin 6. Conclusions L’objectif du présent document était de dresser un état de l’art sur les indicateurs relatifs à l’intégrité du fond marin, à l’occasion des travaux de la Directive cadre Stratégie pour le Milieu Marin. Il a permis d’identifier les travaux dont il est possible d’utiliser les résultats, et les réflexions qui doivent être prolongées afin d’obtenir les indicateurs adéquats. Cette réflexion a été menée en particulier dans le cadre du descripteur 6 de la DCSMM. Après avoir défini les notions liées à celle d’« indicateur », plusieurs projets, directives et travaux de recherche ont été identifiés comme directement exploitables : - Directive Cadre sur l’Eau ; - Directive Natura 2000 ; - Convention OSPAR : réflexions du groupe « Intersessional Correspondence Group on Coordination of Biodiversity Assessment and Monitoring » (ICG-COBAM) - Le REBENT ; - Parc naturel marin de l’Iroise ; - Indicateurs écologiques (travaux de Pete, 2007 ; Müller, 2005 ; Burkhard et al., 2009)… En effet, la Directive Natura 2000, la convention OSPAR et le REBENT sont à l’origine du développement d’indicateurs d’« état » et de « forces motrices » qui pourront être utilisés dans la DCSMM. Les indicateurs de « pression » issus de la DCE ou de « réponse », issus de la gestion du parc marin de l’Iroise, seront également exploitables. En outre, l’indicateur s’appuyant sur la notion d’exergie (Pete, 2007), abordée dans ce document, est une piste sérieuse pour construire un indicateur global d’état. Toutefois, ces indicateurs devront être adaptés aux échelles spatiales de la DCSMM et ne seront pas suffisants pour évaluer le bon état des régions concernées. Il sera donc nécessaire de réfléchir à la construction d’indicateurs en adéquation avec les objectifs de la DCSMM. Parmi les méthodes de construction pour développer un indicateur, l’application du modèle DPSIR au descripteur 6, en s’inspirant de la démarche de Borja et al. (2006) dans le cadre de la DCE sera particulièrement pertinente. Cette démarche est composée d’une succession d’étapes logiques : 1) recenser les caractéristiques moyennes géomorphologiques et hydrologiques de chaque masse d’eau identifiée par la DCSMM 2) Identifier et décrire les forces motrices pour chaque masse d’eau 3) Identifier les pressions 4) Identifier les pressions les plus pertinentes 4) Identifier les pressions significatives suivant leur probabilité d’engendrer un impact 5) Estimer les impacts sur les masses d’eau 6) Estimer les impacts sur les masses d’eau 7) Estimer les risques de non atteinte des objectifs décrits par la directive en comparant les pressions et impacts environnementaux détectés. Elle permettra ainsi de BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 51 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin conceptualiser le bon état écologique à partir d’indicateurs de différents types (forces motrices, pression, état, impact, réponse). La construction des indicateurs, proprement dite, passera par une réflexion sur la meilleure façon d’agréger les paramètres décrivant un phénomène. Les travaux recensés dans ce document s’appuient pour la plupart, sur des agrégations de paramètres basées sur des dires d’experts. L’utilisation d’analyses factorielles ou d’agrégations multicritères s’avèrera judicieuse pour classer les régions de manière quantitative à partir d’indicateurs hétérogènes. La visualisation en diagramme radar pourra compléter voir se substituer à une méthode d’agrégation quantitative. Elle permettra également d’identifier la contribution des différents paramètres ou sousindicateurs au bon état écologique. Concrètement, afin de poursuivre ce travail et d’aboutir aux objectifs de la DCSMM, les actions suivantes pourront être entreprises : - choix des paramètres à prendre en compte ; - assemblage des paramètres au sein d’indicateurs et d’indices ; - représentation de ces indicateurs afin de traduire le descripteur 6. Cependant, certains champs ont été identifiés comme nécessitant des travaux complémentaires afin d’aboutir à des indicateurs pertinents dans le cadre de la DCSMM. Il s’agit de développer des indicateurs morphologiques pertinents sur des zones étendues, d’améliorer la connaissance concernant les impacts des activités anthropiques sur le benthos en zone côtière et en environnement profond et de comprendre le lien entre la biodiversité et la disponibilité des services écosystémiques pour définir des indicateurs de bon état intégrant une dimension socio-économique. Il est également nécessaire de développer des méthodes d’agrégation pour créer des indicateurs pluridisciplinaires et de travailler sur leur diffusion. Bien que destiné aux travaux sur le descripteur 6 de la DCSMM, une bonne partie de ce raisonnement peut être utilisé pour les autres descripteurs. 52 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Bibliographie Bene C., Carvalho G., Cury P., David B., Desbruyeres D., Doyen L., Goulletquer P., Gros P., Hanna S., Jennings S., Levrel H., Thebaud O., Weber J., Boucher J., Heral M., Maubras Y., Sylvain J.F. (2010) - Biodiversité en milieu marin. Synthèse et recommandations en sciences environnementales et sociales. Rapport à l'IFREMER de l'expertise collective en biodiversité marine. Version au 25 août 2010.- SL : IFREMER, 2010.- 138 p. Birkman J. 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BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 57 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Annexe 1 Annexe 1 de la Directive 2008/56/CE du parlement européen et du conseil du 17 juin 2008 établissant un cadre d’action communautaire dans le domaine de la politique pour le milieu marin BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 59 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 61 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Annexe 2 Extrait de la décision de la commission européenne realtive aux critères et aux normes méthodologiques concernant le bon état écologique des eaux marines (1er septembre 2010, 2010/477/UE) BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 63 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Critères relatifs au bon état écologique applicables aux descripteurs de l’annexe I de la directive 2008/56/CE Descripteur 1: Maintien de la diversité biologique. La qualité des habitats et leur nombre, ainsi que la distribution et l’abondance des espèces sont adaptés aux conditions physiographiques, géographiques et climatiques existantes. L’évaluation doit être réalisée à plusieurs niveaux écologiques: les écosystèmes, les habitats (y compris leurs communautés associées, c’est-à-dire les biotopes) et les espèces, qui sont repris dans la structure de la présente section, en tenant compte de la partie A, point 2. Pour certains aspects de ce descripteur, un soutien scientifique et technique supplémentaire s’impose ( 5 ). En raison de la large portée du descripteur, il est nécessaire, compte tenu de l’annexe III de la directive 2008/56/CE, d’établir des priorités entre les marqueurs de biodiversité au niveau des espèces, des habitats et des écosystèmes. Il sera ainsi possible de déterminer les marqueurs de biodiversité et les zones soumis à des incidences ou menacés et également de définir les indicateurs appropriés parmi les critères sélectionnés, convenant aux zones et marqueurs de biodiversité concernés ( 6 ). L’obligation de coopération régionale prévue aux articles 5 et 6 de la directive 2008/56/CE est directement associée au processus de sélection des marqueurs de biodiversité au sein des régions, sous-régions et subdivisions, y compris pour l’établissement, le cas échéant, des conditions de référence conformément à l’annexe IV de la directive 2008/56/CE. La modélisation, au moyen d’un système d’information, géographique peut constituer une base utile pour cartographier une multitude de marqueurs de biodiversité et d’activités humaines, ainsi que les pressions exercées par ces dernières, à condition que toutes les erreurs de modélisation soient correctement évaluées et décrites lors de l’application des résultats. Des données de ce type sont indispensables pour la mise en place d’une gestion écosystémique des activités humaines et l’élaboration des outils spatiaux correspondants ( 7 ). Au niveau des espèces Pour chaque région, sous-région ou subdivision, il est nécessaire d’établir un ensemble approprié d’espèces et de groupes fonctionnels, en prenant en considération les différentes espèces et communautés (par exemple, le phytoplancton et le zooplancton) figurant sur la liste indicative du tableau 1 de l’annexe III de la directive 2008/56/CE et en tenant compte de la partie A, point 2. Les trois critères d’évaluation des espèces sont les suivants: répartition des espèces, taille des populations et état des populations. Pour ce qui est du dernier critère, il comprend également dans certains BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 65 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin cas un état de la santé des populations et des relations inter et intraspécifiques. En outre, il est nécessaire d’évaluer séparément les sous-espèces et les populations lorsque l’évaluation initiale ou de nouvelles informations permettent de déterminer que des menaces éventuelles ou des incidences pèsent sur l’état de certaines d’entre elles. L’évaluation des espèces requiert également un bilan intégré de la répartition, de l’étendue et de l’état de leurs habitats, conformément aux dispositions des directives 92/43/CEE ( 8 ) et 2009/147/CE, visant à vérifier que les habitats sont suffisamment vastes pour permettre le maintien des populations, compte tenu de toute menace de détérioration ou de disparition de ces habitats. En ce qui concerne la biodiversité au niveau des espèces, les trois critères d’évaluation des progrès réalisés pour parvenir à un bon état écologique et les indicateurs respectifs qui leur sont associés s’établissent comme suit : FR 2.9.2010 Journal officiel de l’Union européenne L 232/17 1.1. Répartition des espèces — Aire de répartition (1.1.1) — Schéma de répartition dans ladite aire, le cas échéant (1.1.2) — Aire couverte par les espèces [pour les espèces sessiles et benthiques] (1.1.3) 1.2. Taille des populations — Abondance et/ou biomasse des populations, selon le cas (1.2.1) 1.3. État des populations — Caractéristiques démographiques des populations [par exemple, structure par taille ou par âge, répartition par sexe, taux de fécondité, taux de survie/mortalité] (1.3.1) — Structure génétique des populations, le cas échéant (1.3.2) Au niveau des habitats Aux fins de la directive 2008/56/CE, le terme « habitat » englobe à la fois les caractéristiques abiotiques et la communauté biologique associée, ces deux éléments étant à considérer conjointement au sens du terme « biotope ». Un ensemble de types d’habitats doit être établi pour chaque région, sous-région ou subdivision, en prenant en considération les différents habitats figurant sur la liste indicative du tableau 1 de l’annexe III de la directive et en tenant compte des instruments visés à la partie A, point 2. Ces instruments se réfèrent également à un certain nombre de complexes d’habitats (ce qui signifie qu’il convient d’évaluer, le cas échéant, la composition, l’étendue et les proportions relatives des habitats au sein de ces complexes), ainsi qu’à des habitats de type fonctionnel (tels que les zones de frai, d’alevinage et d’alimentation et les routes migratoires). Aux fins de l’évaluation réalisée au niveau des habitats, il est essentiel de consentir des efforts supplémentaires pour établir une classification cohérente des 66 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin habitats marins à l’aide d’une cartographie adaptée, en prenant également en considération les variations le long du gradient de la distance par rapport à la côte et de la profondeur (par exemple, mer côtière, mer épicontinentale et haute mer). Les trois critères d’évaluation des habitats sont les suivants: répartition, étendue et état (en particulier, l’état des espèces et des communautés typiques); ils sont assortis de leurs indicateurs associés respectifs. L’évaluation de l’état des habitats requiert un bilan intégré de l’état des communautés et des espèces associées, conformément aux dispositions des directives 92/43/CEE ( 9 ) et 2009/147/CE, incluant, le cas échéant, une évaluation de leurs traits fonctionnels. 1.4. Répartition des habitats — Aire de répartition (1.4.1) — Schéma de répartition (1.4.2) 1.5. Étendue des habitats — Zone d’habitat (1.5.1) — Volume de l’habitat, le cas échéant (1.5.2) 1.6. État des habitats — État des espèces et communautés typiques (1.6.1) — Abondance relative et/ou biomasse, selon le cas (1.6.2) — Conditions physiques, hydrologiques et chimiques (1.6.3) Au niveau des écosystèmes 1.7. Structure des écosystèmes — Composition et proportions relatives des composants des écosystèmes [habitats et espèces] (1.7.1). En outre, les interactions entre les composants structurels des écosystèmes sont fondamentales pour évaluer les processus et fonctions de ces écosystèmes aux fins de la définition globale du bon état écologique, eu égard, entre autres, aux dispositions de l’article 1er, de l’article 3, paragraphe 5, et de l’article 9, paragraphe 1, de la directive 2008/56/CE. D’autres aspects fonctionnels correspondant à d’autres descripteurs du bon état environnemental (tels que les descripteurs 4 et 6), ainsi que les considérations relatives à la connectivité et à la résilience sont également importants pour traiter les processus et les fonctions des écosystèmes. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 67 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Descripteur 4: Tous les éléments constituant le réseau trophique marin, dans la mesure où ils sont connus, sont présents en abondance, avec une diversité normale, et à des niveaux pouvant garantir l’abondance des espèces à long terme et le maintien total de leurs capacités reproductives. Ce descripteur concerne d’importants aspects fonctionnels tels que les flux d’énergie et la structure du réseau trophique (taille et abondance). Il est nécessaire de consolider les connaissances scientifiques et techniques à ce stade afin de mettre au point des indicateurs potentiellement utiles, ainsi que des critères permettant de traiter les relations au sein du réseau trophique (15). 4.1. Productivité (production par unité de biomasse) des espèces ou groupes trophiques Pour traiter les flux d’énergie dans le réseau trophique, il convient de poursuivre l’élaboration d’indicateurs appropriés afin d’évaluer les performances des principaux processus prédateur-proie reflétant la viabilité à long terme des composants dans le niveau trophique où ils se trouvent, sur la base des expériences observées dans certaines sous-régions et en sélectionnant des espèces adéquates (par exemple, mammifères, oiseaux marins). — Performances des espèces prédatrices clés, sur la base de leur production par unité de biomasse [productivité] (4.1.1) 4.2. Proportion des espèces sélectionnées au sommet du réseau trophique Pour traiter la structure du réseau trophique, la taille et l’abondance des composants, il est nécessaire d’évaluer la proportion d’espèces sélectionnées au sommet du réseau trophique. Les indicateurs doivent être mis au point sur la base des expériences constatées dans certaines sous-régions. Pour les poissons de grande taille, les données sont disponibles dans les études de surveillance des poissons. — Poissons de grande taille [en poids] (4.2.1) 4.3. Abondance/répartition des groupes trophiques/espèces clés — Tendances en matière d’abondance des espèces/groupes sélectionnés importants sur le plan fonctionnel (4.3.1) Il est nécessaire de déterminer les changements intervenant dans l’état de la population qui peuvent affecter la structure du réseau trophique. Les indicateurs détaillés doivent être affinés, en tenant compte de leur importance dans les chaînes 68 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin trophiques, sur la base des espèces/groupes adéquats dans une région, sous-région ou subdivision; il s’agit notamment, selon le cas: — des groupes présentant un taux de rotation élevé (par exemple, phytoplancton, zooplancton, méduses, mollusques bivalves, poissons pélagiques à durée de vie courte), qui réagiront rapidement aux changements intervenant dans l’écosystème et serviront d’indicateurs d’alerte rapide, — des espèces/groupes ciblés par les activités humaines ou qui sont indirectement touchés par ces activités (en particulier, les prises accessoires et les rejets), — des espèces/groupes déterminant l’habitat, — des espèces/groupes au sommet du réseau trophique, — des espèces migratrices anadromes et catadromes se déplaçant sur de longues distances, — des espèces/groupes étroitement liés à des espèces/groupes spécifiques d’un autre niveau trophique. BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 69 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Descripteur 6: Le niveau d’intégrité des fonds marins garantit que la structure et les fonctions des écosystèmes sont préservées et que les écosystèmes benthiques, en particulier, ne sont pas perturbés. L’objectif est que les pressions anthropiques sur les fonds marins n’empêchent pas les composants de l’écosystème de conserver leur diversité naturelle, leur productivité et leurs processus écologiques dynamiques, eu égard à la résilience des écosystèmes. L’échelle d’évaluation pour ce descripteur peut présenter des difficultés particulières en raison de la diversité des caractéristiques de certains écosystèmes benthiques et d’un certain nombre de pressions humaines. L’évaluation et la surveillance doivent être réalisées au terme d’un examen analytique initial des incidences et des menaces pesant sur les marqueurs de biodiversité, ainsi que des pressions humaines, et après l’intégration à plus grande échelle des résultats d’évaluation obtenus à petite échelle, couvrant, selon le cas, une subdivision, une sous-région ou une région ( 19 ). 6.1. Dommages physiques, compte tenu des caractéristiques du substrat La principale préoccupation en matière de gestion est l’ampleur des incidences des activités humaines sur les substrats des fonds marins structurant les habitats benthiques. Parmi les différents types de substrats, les substrats biogéniques, qui sont les plus sensibles aux perturbations physiques, sont à l’origine d’une série de fonctions fondamentales pour les habitats et communautés benthiques. — Type, abondance, biomasse et étendue du substrat biogénique concerné (6.1.1) — Étendue des fonds marins sensiblement perturbés par les activités humaines, pour les différents types de substrats (6.1.2) 6.2. État de la communauté benthique Les caractéristiques de la communauté benthique, telles que la composition par espèce, la composition par taille et les traits fonctionnels, constituent une indication importante du potentiel de bon fonctionnement de l’écosystème. Les informations relatives à la structure et à la dynamique des communautés sont obtenues, comme il convient, par la mesure de la diversité des espèces, de la productivité (abondance ou biomasse), de la prédominance de taxons ou de taxocènes tolérants ou sensibles et de la composition par taille d’une communauté, telle qu’elle ressort de la proportion d’individus de petite ou de grande taille. — Présence d’espèces particulièrement sensibles et/ou tolérantes (6.2.1) 70 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin — Indices multimétriques évaluant l’état et la fonctionnalité de la communauté benthique, tels que la diversité et la richesse spécifiques et la proportion d’espèces opportunistes par rapport aux espèces sensibles (6.2.2) — Proportion de biomasse ou nombre d’individus de la population de macrobenthos au-dessus d’une taille précise (6.2.3) — Paramètres décrivant les caractéristiques (forme, pente et intercept) du spectre de taille de la communauté benthique (6.2.4) BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 71 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Annexe 3 Liste des acronymes BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 73 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin ANR : Agence Nationale de la Recherche AMBI : AZTI Marine Biotic Index BEE : Bon Etat Ecologique CARLIT : CARtographie du LITtoral CB : Coefficient Benthique CDB : Convention sur la Diversité Biologique CEE : Communauté Economique Européenne DCE : Directive Cadre sur l’eau DCSMM : Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin DEA : Data Envelopment Analysis DEB/SDLM : Direction de l’Eau et de la Biodiversité / Sous-Direction du Littoral et des Milieux marins DPSIR : Driving Pressure, State, Impact, Response EcoQOs : Ecological Quality Objectives EEA : European Environment Agency ICES : International Council for the Exploration of the Sea ICG-COBAM : Intersessional Correspondence Group on COordination of Biodiversity Assessment and Monitoring JRC : Joint Research Centre European Commission GCRC : Georgia Coastal Research Council GREBE : Groupe de Recherche et d'Etude Biologie et Environnement M-AMBI : Modified AZTI Marine Biotic Index MEA : Millenium Ecosystem Assesment MEDDTL : Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 75 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin MSFD : Marine Strategy Framework Directive OCDE : Organisation de Coopération et de Développement Economiques OPOCE : Office des Publications Officielles des Communautés Européennes devenu l'Office des Publications de l'Union Européenne ORPP : Ocean Research Priorities Plan OSPAR : OSlo-PARis PCI : Principes Critères Indicateurs PCP : Politique Commune de la pêche PNMI : Parc Naturel Marin de l’Iroise PNU/PAM : Programme des Nations Unies pour l’environnement/Plan d’Action pour la Méditerranée PSR : Pressure State Response QRB : Quality of Rocky Bottoms Index QSR : Quality Status Report REBENT : REseau BENThique SEBI : Streamlining European Biodiversity Indicators SINP : Système d’Information sur la Nature et les Paysages SNB : Stratégie Nationale pour la Biodiversité SYRAH-CE : SYstème Relationnel d’Audit de l’Hydromorphologie des Cours d’Eau UK TAG : United Kingdom Technical Advisory Group UNEP/MAP : United Nations Environment Programme/Mediterranean Action Plan VULSACO : VULnerability of SAndy COast WDPA : World Database on Protected Areas WFD : Water framework Directive 76 BRGM/RP-59319-FR – Rapport final DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Annexe 4 Liste des sites internet consultés BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 77 DCSMM : premiers éléments sur la notion d’indicateurs du Bon Etat Ecologique du fond marin Cette annexe rassemble les liens vers les sites internet consultés pour ce document. Ces liens sont rassemblés par grands types de sites internet : (1) les sites des organismes mentionnés ; (2) les sites des projets recensés ; (3) Organismes Ministère de l’environnement canadien : ibd/ecosystemiques-ecosystem.cfm?lang=fra http://www.cbin.ec.gc.ca/jib- Projets CDB : http://www.cbd.int/web/ LITEAU : http://www.liteau.ecologie.gouv.fr/ MOVE, 2008-2011 : http://www.move-fp7.eu/ OSPAR : http://qsr2010.ospar.org/fr/index.html PAMPA: http://wwz.ifremer.fr/pampa/ Parc naturel Marin de la mer d’Iroise: http://www.fcsmpassion.com/Telechargerdocument/228-2010-05-25-Projet-Plan-De-Gestion-PNMI.pdf.html REBENT : http://www.rebent.org/ SYRAH CE : http://www.cemagref.fr/le-cemagref/lorganisation/les-centres/lyon/urmaly/Hydroecologie_Cours_dEau/projets-nationaux/hydromorphologie-et-alterationsphysiques/le-projet-syrah-systeme-relationnel-daudit-de-lhydro-morphologie-1 VULSACO : http://vulsaco.brgm.fr/ Bases de données Etat écologique des masses d’eau dans le cadre de la DCE : http://www.eau-loirebretagne.fr/informations_et_donnees/outils_de_consultation/masses_d_eau http://envlit.ifremer.fr/surveillance/directive_cadre_sur_l_eau_dce/la_dce_par_bassin/b assin_loire_bretagne/fr/atlas_interactif BRGM/RP-59319-FR – Rapport final 79 Centre scientifique et technique Service risques naturels et sécurité du stockage du CO2 3, avenue Claude-Guillemin BP 36009 – 45060 Orléans Cedex 2 – France – Tél. : 02 38 64 34 34
