Schaffner, L. 2007. Du réseau écologique au passage à faune

Schaffner, L. 2007. Du réseau écologique au passage à faune: Une méthode multi-échelle de
localisation des corridors biologiques. Thesis/Dissertation: 1-72. Lausanne, Switzerland, Ecole
Polytechnique Fédérale de Lausanne, Faculté de l'Environnement Naturel, Architectural et
Construit (ENAC), Section des Sciences et ingénierie de l'environnement (SSIE).
Keywords: 8CH/badger/barrier/Cervus elaphus/connectivity/corridor/dispersal/ecological
network/Eurasian lynx/fragmentation/GIS/habitat model/landscape/lynx/Lynx lynx/Malme/Meles
meles/movement/red deer/wildlife corridors
Abstract: This master project evaluates the consequences induced by the construction of a
wildlife crossing in a landscape fragmented by road and train networks and inhabited areas. The
study was done in the Rhône valley (Switzerland), at the site called "forêt du Bois Noir", between
St- Maurice and Evionnaz. Because of the loss of biodiversity, ecological networks are needed to
restore connections between habitat patches in order to maintain long term species viability for
both animals and plants. Dispersal movements between habitat patches are salutary, in order to
maintain viable populations. The study aims at identifying the importance of Bois Noir as a
biological connexion point on regional, national and international levels. In the first part of this
work the existing cartographic sources are analysed, from European scale to local scale.
Ecological hotspots have already been localised in the landscape but the connections between
these areas have to be specified. In the second part a method is proposed which identifies
biological corridors. This method used a simulation model which characterizes landscape
connectivity. A geographical information system (GIS) was used to create a landscape model in
which crossing costs (friction values) for each species were determined. This identification of
barriers to wildlife movements allows to simulate dispersal of an individual in the landscape. For
each of the six species studied (red stag, lynx, badger, grass snake, toad and butterfly morio)
dispersal maps illustrate landscape permeability at two scales of observation relative to the
maximum moving distance of a specific specie. Biological corridors are determined with "least
cost path". The results show that most of the identified corridors cross the Bois Noir area. This
indicates that Bois Noir is an important ecological site for wildlife movement in the Rhône valley.
This method also allows detailing the interactions between wildlife and environment. Some
possibilities of the method demonstrate for instance how to manage scenarios for a specific
specie, restore the functionality between habitats patches or create ecological networks. This
research work offers a reflection about landscape permeability in the Rhône valley and barriers to
wildlife dispersal movements trough a multi-scale and multi-species method.

Faculté de l’Environnement Naturel, Architectural et Construit (ENAC)
Section des Sciences et ingénierie de l’environnement (SSIE)
Cycle de master – Semestre d’été 2007
Projet de Master
Du réseau écologique au passage à faune :
Une méthode multi-échelle de localisation
des corridors biologiques
Laurence SCHAFFNER
Responsables du projet :
Alexandre BUTTLER (Laboratory of ecological systems, ECOS)
Séverine VUILLEUMIER (Laboratory of ecological systems, ECOS)
Encadrement :
Séverine VUILLEUMIER
Expert externe :
Philippe GMÜR (Service des forêts, de la faune et de la nature, SFFN)

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Projet de master 2007 Du réseau écologique au passage à faune
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TABLE DE MATIERE
1. RESUME...........................................................................................................................3
2. ABSTRACT ......................................................................................................................4
3. INTRODUCTION :..........................................................................................................5
3.1 NOTIONS LIEES AUX RESEAUX ECOLOGIQUES ET AUX PASSAGES A FAUNE........................................................6
3.2 ENJEUX DE BOIS NOIR COMME CONNEXION SUPRAREGIONALE ........................................................................8
Les réseaux écologiques à l’échelle européenne..............................................................................................8
Les réseaux écologiques nationaux...................................................................................................................9
Le réseau écologique à l’échelle cantonale....................................................................................................12
Les enjeux actuels du Bois Noir......................................................................................................................14
3.3 LOCALISATION DES CORRIDORS BIOLOGIQUES................................................................................................16
Synthèse ..........................................................................................................................................................17
4. OBJECTIFS DU TRAVAIL..........................................................................................18
5. METHODE.....................................................................................................................19
5.1 ÉCHELLE EUROPEENNE ET NATIONALE ...........................................................................................................19
5.2 ÉCHELLE REGIONALE ET LOCALE....................................................................................................................19
Espèces-cibles.................................................................................................................................................19
Carte de friction..............................................................................................................................................21
Valeurs de friction ..........................................................................................................................................22
Pente...............................................................................................................................................................24
Altitude............................................................................................................................................................24
Échelle et résolution .......................................................................................................................................24
Modèle de dispersion......................................................................................................................................24
Plan de simulation..........................................................................................................................................26
6. RESULTATS ..................................................................................................................27
6.1 ÉCHELLE EUROPEENNE ET NATIONALE ...........................................................................................................27
6.2 ECHELLE REGIONALE ET LOCALE....................................................................................................................29
Synthèse des résultats .....................................................................................................................................31
7. DISCUSSION..................................................................................................................32
8. PERSPECTIVES............................................................................................................38
9. CONCLUSION...............................................................................................................39
10. REMERCIEMENTS......................................................................................................41
11. BIBLIOGRAPHIE.........................................................................................................42
12. ANNEXES.......................................................................................................................46

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Projet de master 2007 Du réseau écologique au passage à faune
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Liste des figures
Figure 1: Contexte général des déplacements de la faune sauvage dans la zone d'étude...........5
Figure 2: Extrait de la carte simplifiée des principaux réseaux et de leurs connexions...........10
Figure 3: Espaces susceptibles d'être retenus pour le réseau écologique français ...................11
Figure 4: Réseau écologique des vertébrés italiens..................................................................12
Figure 5: Extrait de la carte de synthèse du REC.....................................................................13
Figure 6: Le Bois Noir en premier plan et vue jusqu'au lac Léman.........................................15
Figure 7: Le Bois Noir en image..............................................................................................15
Figure 8: Extrait de la carte de friction du Lynx......................................................................21
Figure 9: Source choisie pour simuler la dispersion sur la base de la carte de friction............25
Figure 10: Extrait de la carte de dispersion du lynx depuis le futur passage à faune au Bois Noir.25
Figure 11: Extrait de la carte des corridors faunistiques..........................................................27
Figure 12: Les connexions d'un point de vue transfrontalier ...................................................28
Figure 13: Analyse des corridors dans le bas Valais................................................................28
Liste des tableaux
Tableau 1: Valeurs de friction pour 6 espèces cibles...............................................................23
Tableau 2: Distances de dispersion vers des zones non connues.............................................26

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Projet de master 2007 Du réseau écologique au passage à faune
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1. Résumé
Ce projet de master porte sur une évaluation des conséquences de la construction d’un passage
à faune dans un paysage fragmenté par les infrastructures routières, ferroviaires et urbaines. La
zone d’étude se situe dans la vallée du Rhône en Suisse, à l’emplacement de la forêt du Bois
Noir entre St-Maurice et Evionnaz.
Suite au déclin de la biodiversité, les réseaux écologiques s’appuient sur le rétablissement de la
connectivité entre les biotopes d’importance écologique afin de garantir les besoins vitaux des
espèces animales et végétales. Pour maintenir des populations viables, les mouvements de
dispersion entre les habitats sont souhaités. Les objectifs de cette étude portent sur
l’identification des enjeux de l’emplacement du Bois Noir comme connexion biologique
internationale, nationale et régionale.
Une première partie de ce travail consiste à analyser les différentes sources cartographiques
existantes, de l’échelle européenne à l’échelle locale. Les sites d’intérêts écologiques sont
identifiés sur le territoire, toutefois les connexions entre ses sites doivent être précisés. Dans un
deuxième temps, une méthode est proposée pour la détermination des corridors biologiques.
Elle fait intervenir un modèle de simulation permettant de caractériser la connectivité du
paysage. A l’aide des systèmes d’informations géographiques (SIG), une modélisation du
paysage, spécifique à chaque espèce animale étudiée est faite en attribuant un coût de
franchissement (valeur de friction) aux éléments paysagers. Cette identification des obstacles
aux déplacements de la faune sauvage permet ensuite de simuler une dispersion d’un individu
dans le paysage.
Pour chacune des six espèces étudiées dans ce travail (cerf, lynx, blaireau, couleuvre à collier,
crapaud commun et papillon morio), des cartes de dispersion illustrent l’état de la perméabilité
du paysage à deux échelles d’observation, relatives à la distance maximale de déplacement de
chaque espèce. Les corridors biologiques sont déterminés par un calcul de chemins « à moindre
coût ». Les résultats attestent que la plupart des corridors identifiés transitent par le Bois Noir,
ce qui laisse à croire que son emplacement, ainsi que sa valeur écologique sont des maillons
essentiels pour les déplacements de la faune sauvage dans la plaine du Rhône.
La méthode permet en outre de détailler les interactions de la faune sauvage avec son
environnement. Quelques potentialités de la méthode sont illustrées de façon démonstrative,
notamment pour la gestion spécifique de certaines espèces animales, la restauration de la
fonctionnalité des habitats et lors de la mise en place de réseaux écologiques.
Ce travail de recherche offre une réflexion sur la perméabilité du paysage de la plaine du Rhône
et des obstacles à la dispersion de la faune sauvage au travers d’une méthode multi-échelle et
multi-espèce.