Conservation de la biodiversité dans les agro

Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution
Proposition de stage de M2
Année 2008/2009
A envoyer avant le 29 septembre 2008 à : [email protected]
Titre du stage : Conservation de la biodiversité dans les agro-écosystèmes : Comment
lier informations géographiques et indicateurs de biodiversité ?
Laboratoire ou structure d’accueil :
Intitulé du laboratoire ou de la structure : INRA
Intitulé de l’équipe : Economie Publique UMR INRA AgroParisTech
Responsable du stage : Contacté par Charleyne LAFOND
Nom : Martinet Vincent
Tél : [phone]
Fax : [phone]
Email : [email protected]
Références dans le domaine : (références de l'équipe et travaux soumis sur le projet)
Martinet V., Thébaud O. et Doyen L. (2007) `Defining viable recovery paths toward
sustainable fisheries', Ecological Economics 64, p.411-422.
Martinet V. et Thébaud O. (2008) `Achieving sustainable fisheries: Gradually or Abruptly',
IIFET 2008 – Prix OCDE du meilleur article de politique des pêches (mention honorable),
soumis au Journal of Environmental Economics and Management.
De Lara M. et Martinet V. `Multi-criteria dynamic decision under uncertainty: a stochastic
viability analysis and an application to sustainable fisheries management', Mathematical
Biosciences (en révision)
Barraquand F., Martinet V. et Inchausti P. `Farming land-use, landscape and biodiversity
conservation' (soumis à Ecological Economics)
Havlik P., Veysset, P., Boisson J.M., Lherm M., Jacquet F. (2005) `Joint production under
uncertainty and multifunctionality of agriculture: policy considerations and applied analysis',
European Review of Agricultural Economics, vol. 32, n° 4, 2005. pp 489–515.
Havlík P., Bamière L., Jacquet F. et Millet G. (2008) `Spatially explicit farming system
modelling for an efficient agri-environmental policy design', 107th EAAE Seminar
"Modeling of Agricultural and Rural Development Policies". Sevilla, Spain
Description du stage
Comment évaluer les politiques agri-environnementales au regard de leur résultat sur la
biodiversité ?
Le stage a pour objet d'explorer les pistes de couplages d'approches économiques et
écologiques pour la conservation de la biodiversité dans les paysages agricoles par le biais des

liens entre indicateurs économiques spatialisés, indicateurs décrivant les paysages, et
indicateurs de biodiversité.
Cadre général dans lequel s'insère le stage :
Ce stage s'insère dans le projet BiodivAgriM du programme ANR « Biodiversité ». Ce projet
regroupe entre autres écologues, modélisateurs du paysage, économistes et agronomes. Il vise
à étudier le rôle du paysage dans les programmes de conservation de la biodiversité des Agro-
écosystèmes. Le paysage y joue un rôle de lien entre les disciplines. Il est le résultat de l'usage
agricole des sols, et est souvent la sortie des modèles économiques représentant le
comportement des agriculteurs sur un territoire. Ce même paysage est le support de la
biodiversité au sein d'un écosystème, et il représente souvent une entrée pour les modèles
biologiques de dynamiques des espèces.
Pour intégrer les expertises des différentes disciplines dans une perspective d'ingénierie
écologique visant à définir des mesures de gestion agri-environnementales pour préserver la
biodiversité, une étape importante repose dans l'articulation des différentes approches. Le
paysage étant le point de recoupement des compétences, il est intéressant d'examiner
comment représenter un paysage par un ensemble réduit d'indicateurs et voir comment ceux-
ci peuvent nous aider à évaluer la biodiversité à l'échelle de ce paysage.
Problématique particulière :
Un programme de conservation particulier, visant à assurer la viabilité d'une espèce donnée
(par exemple une espèce menacée ou une espèce emblématique) sera basé sur des
recommandations en terme de paysage à préserver, et sur des politiques publiques dont l'objet
est de maintenir un paysage favorable à l'espèce (par exemple des « contrats Agriculture
Durable » visant à instaurer des « réserves » pour l'espèce – une réserve étant une zone où
l'usage des sols est favorable à l'espèce, et pas forcément une zone naturelle préservée). Mais
la conservation d'une espèce n'est pas forcément synonyme de conservation de la biodiversité,
et il se peut que le paysage particulier découlant de la politique publique ne soit pas favorable
à d'autres espèces.
Selon leur type de comportement, différents groupes d'espèces vont privilégier différents
types de paysages. Préserver la biodiversité à l'échelle d'un territoire va donc consister à
préserver les habitats favorables à un grand nombre de groupes spécifiques. Il peut alors y
avoir des conflits, entre par exemple agrégation des zones de « réserves biologiques » (les
zones ciblées par les mesures de conservation de la biodiversité) et dispersion, certaines
espèces ayant besoin d'habitat sur-dispersés par exemple, et d'autres d'habitats contigus ou
continus. Cela aura un impact sur la conception des « réserves ». Cependant, au niveau des
paysages agricoles, les « mises en réserve » de parcelles passent par un choix des agriculteurs.
Ces choix reposent sur des paramètres économiques, et sur les caractéristiques du territoire
agricole concerné. L'objet des politiques publiques est de modifier le contexte dans lequel les
agriculteurs font leurs choix d'usage des sols pour que ceux-ci soient favorables à la
biodiversité. Dès lors, il faut étudier le lien, non pas entre indicateur d'habitat et biodiversité,
mais entre indicateurs de caractéristiques spatiales du territoire (économiques,
géographiques...) et indicateurs de biodiversité.
L'objet du stage sera de faire le lien entre ces différents indicateurs, afin de refléter les
relations entre les différentes sphères d'intérêt : Economie agricole, Paysage et Biodiversité.
Champs de l'étude :

Il s'agira pour le stagiaire de mettre en évidence d'éventuels liens entre
 indicateurs des caractéristiques spatiales du territoire, qu'ils soient économiques ou
géographiques (par exemple hétérogénéité spatiale de la qualité agronomique des sols,
dispersion des parcelles d'une exploitation, hétérogénéité de la taille des parcelles...)
 et indicateurs de biodiversité (abondance des espèces, nombre d'espèces, indicateurs
d'abondance relative des différents groupes fonctionnels, indicateurs de qualité des
habitats...),
et ceci à une échelle régionale (petite région agricole, au niveau de territoires).
L'idée est de définir comment les caractéristiques d'un territoire vont générer un paysage et de
définir des indicateurs simples pour le représenter. L'accent sera alors mis sur l'impact du
paysage sur les indicateurs de biodiversité, et plus spécifiquement sur la dynamique de
différents types d'espèces en fonction des caractéristiques du paysage.
Méthodologie :
Le stage comportera un volet « survey » visant à identifier quelques types de modèles
biologiques et à les associer à des types d'espèces. Il s'agit d'identifier dans la littérature
écologique quels sont les différents modèles mathématiques utilisés pour décrire la
dynamique des espèces animales dans l'espace, en fonction de différents habitats composant
un paysage. Il s'agira ensuite d'identifier le type d'espèces pour lesquelles chacun des types de
modèle est pertinent (ou, si il est possible d'utiliser un seul type de modèle stylisé, quels sont
les ordres de grandeurs des différents paramètres, par exemple ceux de dispersion ou de
croissance, pour chaque type d'espèce). Cette phase de survey ne se veut pas exhaustive. Elle
doit juste permettre au stagiaire de mettre en évidence l'existence de différents modèles
biologiques et leurs différences. L'accent pourra être mis sur l'étude de diverses espèces
d'oiseaux, taxon pour lequel il existe beaucoup de données. Cette phase de collecte
d'information s'appuiera sur des contacts avec les spécialistes des différentes disciplines
participant au projet.
Le stage visera ensuite à modéliser de manière dynamique l'évolution de la population de
chacune des espèces types identifiées précédemment dans un paysage. Ce paysage sera défini
en fonction d'un ensemble d'indicateurs (par exemple, indicateurs d'hétérogénéité des sols,
indicateur de dispersion spatiale des « zones réserves »...). Le stagiaire devra sélectionner un
ensemble d'indicateurs pertinents pour représenter les différents paysages et la manière dont
ils affectent les différentes espèces, à partir de l'ensemble d'indicateurs descriptifs du paysage
disponible dans la littérature (une revue de la littérature sur ce sujet a déjà été menée au sein
de l'unité – il s'agira d'y sélectionner les indicateurs pertinents pour décrire suffisamment bien
les paysages servant d'habitats aux espèces).
Par souci de simplicité, chaque espèce sera considérée de manière isolée dans un premier
temps, sans prise en compte des interactions entre espèces (type compétition, relation proie-
prédateur...). Cette simplification est justifiée par la volonté de se focaliser sur le lien entre la
dynamique de l'espèce et son abondance régionale, et les caractéristiques du paysage. Il
s'agira de générer des paysages neutres à partir des caractéristiques données par les
indicateurs retenus, et de simuler pour chacun des paysages créés l'évolution de la population
de l'espèce. Cette partie vise à mettre en évidence des liens entre les caractéristiques du
paysage définies par des indicateurs génériques et la viabilité de l'espèce étudiée. Ainsi, on
cherche à se passer du recours à la description exacte de l'habitat favorable à l'espèce. Cela
permettra d'avoir pour chacun des types d'espèces une idée des liens entre indicateurs

territoriaux et indicateurs biologiques ou de biodiversité (les indicateurs de biodiversité étant
définis en agrégeant les résultats obtenus pour l'ensemble des espèces).
Une analyse de sensibilité aux différents paramètres sera conduite, notamment pour définir les
relations entre les indicateurs biologiques et les paramètres du territoire, et mettre en évidence
les conflits entre espèces.
Enfin, une extension vers l'économie sera considérée. Il s'agira de définir quels sont les
mécanismes incitatifs (mesures de gestion) qui peuvent être mis en place pour obtenir un
paysage ayant des caractéristiques multifonctionnelles pour la biodiversité, au sens où les
indicateurs représentant ces paysages permettent un maintien de l'ensemble des groupes
fonctionnels biologiques à l'échelle du territoire (ou d'un grand nombre de ces groupes, dans
l'idée de préserver une biodiversité, plutôt qu'un type d'espèce de manière isolée). Ces
mesures dépendront, dans leur nature et leur ampleur, des indicateurs économiques et
géographiques de la zone, et feront le lien entre économie et écologie. Ce dernier aspect plus
économique sera plus ou moins exploré en fonction du temps restant, et de l'attrait du stagiaire
pour les questions économiques.
Encadrement :
L'encadrement sera réalisé par Vincent Martinet, Chargé de Recherche INRA. Il est spécialisé
dans le développement de modèles bio-économiques, et dans les approches d'évaluation
multicritère pour une gestion durable des ressources naturelles. Il assurera un suivi détaillé du
travail, et servira d'appui sur les questions de couplages de modèles, les aspects
mathématiques et informatiques.
Le programme de recherche est dirigé au sein de l'unité par Florence Jacquet (Directrice de
Recherche INRA). Elle suivra les avancées du travail, et participera éventuellement à
l'évaluation du stage en tant que membre du jury de soutenance.
Ce stage s'insérant dans le projet BiodivAgriM, le stagiaire pourra bénéficier d'une aide
ponctuelle des différents spécialistes impliqués dans le projet, pour avancer sur des points
spécifiques liés à d'autres disciplines que la discipline de formation (modélisation du paysage,
économie, agronomie, informatique, biologie).
Moyens mis à la disposition du stagiaire :
Bureau à Grignon, matériel informatique, accès bibliographique (revues papier, et accès
électronique).
Pour les stages de M2 UNIQUEMENT (effacez les phrases inutiles)
 Ce stage est destiné aux étudiants EBE inscrits dans un parcours Recherche
o Ce stage peut se poursuivre par une thèse
Le projet s'inscrit dans le cadre d'un programme de l'ANR Biodiversité, intitulé BiodivAgriM
(Conservation de la biodiversité en Agro-écosystèmes: modélisation des paysages), d'une
durée de 4 ans (2008-2011). Le laboratoire d'accueil dispose d'une bourse de thèse, pour 3
ans, pouvant démarrer à la rentrée 2009. S'agissant d'un laboratoire d'économie publique, la
thèse porterait sur des sujets de bio-économie, avec des aspects modélisation.