Lutter contre l’incertitude dans la connectivité des paysages – Blog des méthodes
Article fourni par Maëlis Kervellec
Un intérêt accru pour la connectivité paysagère
Les activités humaines contribuent non seulement au changement climatique en produisant des gaz à effet de serre, mais dégradent aussi directement les habitats. Selon le 2019 Rapport IPBES environ 75 % des terres émergées de la Terre ont été fortement modifiées. De plus, en Europe, 50 % des terres se trouvent à moins de 1,5 kilomètre d’une route (Torres, Jaeger et Alonso, 2016 ). Cette fragmentation des paysages est une préoccupation majeure. Cela rend plus difficiles les déplacements des animaux, que ce soit pour leurs besoins quotidiens comme trouver de la nourriture ou pour recoloniser les zones d’où ils ont disparu. Cela conduit à des populations plus petites et isolées, à une moindre diversité génétique et, finalement, à une diminution de la richesse spécifique.
Pour relever ces défis, le concept de connectivité paysagère a suscité beaucoup d’attention de la part des scientifiques et des politiciens. Ce terme décrit à quel point il est facile de se déplacer dans un paysage. C’est devenu une idée clé dans les plans de conservation à l’échelle mondiale. En 2022, des pays du monde entier ont adopté le Cadre mondial pour la biodiversité Kunming-Montréal (GBF). Sur les 23 objectifs fixés pour 2030, cinq se concentrent spécifiquement sur l’amélioration de la connectivité entre les habitats afin de stopper la perte de biodiversité.
Focus croissant sur l’écologie du paysage
Malgré l’accord mondial visant à réduire la fragmentation de l’habitat, il n’est pas facile de trouver comment mesurer et améliorer la connectivité. La science de la connectivité s’est développée rapidement pour fournir des outils permettant de comprendre comment les caractéristiques du paysage affectent les mouvements des animaux (pour plus d’informations, consultez https://conservationcorridor.org). Cependant, de nombreuses méthodes actuelles ne parviennent pas à propager l’incertitude des données vers la connectivité. cartes .
Répondre à l’incertitude dans les études écologiques
Les modèles hiérarchiques aident à résoudre ce problème. Ces modèles peuvent séparer le processus d’observation du processus écologique réel. Par exemple, ce n’est pas parce qu’une espèce n’a pas été observée à un endroit précis qu’elle n’y était pas. De nombreux facteurs, tels que la météo ou l’expérience de la personne effectuant l’enquête, peuvent influencer la détection d’une espèce. Dans notre recherche, nous avons utilisé modèles d’occupationqui s’appuient sur des données de détection et de non-détection collectées sur des sites étudiés plusieurs fois par an. Le processus d’observation traite de la variabilité de la détectabilité, tandis que le processus écologique, dans notre cas, se concentre sur les facteurs ayant un impact sur la répartition d’une espèce.
Traditionnellement, les modèles expliquant la répartition des espèces établissaient des corrélations simples entre les caractéristiques de l’habitat (comme le couvert forestier ou la distance par rapport aux établissements humains) et la présence des espèces. Cependant, plus deux localités sont proches, plus cette localisation est susceptible d’être également occupée par l’espèce. Les développements méthodologiques ont inclus cette distance « à vol d’oiseau », appelée distance euclidienne, pour tenir compte de la structure spatiale de la répartition des espèces.
Distances écologiques : aller au-delà des lignes droites
Mais les paysages sont rarement simples et ouverts. Il existe des barrières comme des rivières ou des autoroutes, et des couloirs comme des parcelles forestières qui facilitent les déplacements. C’est ici qu’interviennent les développements de l’écologie du paysage. Les distances écologiques prennent en compte ces caractéristiques du paysage pour montrer à quel point deux sites sont réellement proches ou éloignés. Par exemple, imaginez que vous deviez acheter des pâtisseries. Choisirez-vous la boulangerie juste en face de chez vous mais de l’autre côté d’une rivière, ou celle près de l’arrêt de bus sur le chemin du travail ?
En 2018, Paige Howell et ses collègues a utilisé une distance écologique appelée distance de moindre coût dans un modèle de distribution des espèces (appelé modèle d’occupation) pour étudier la recolonisation des grenouilles tout en tenant compte du coût de l’élévation lors de leur déplacement. Cette distance suppose que les animaux emprunteront le chemin le plus simple et le plus direct. Cependant, cette distance ne prend pas en compte la présence de plusieurs itinéraires vers un emplacement, ce qui peut le rendre plus accessible. Pour reprendre l’exemple de la boulangerie, imaginez que votre boulangerie préférée ne soit accessible que par une seule ligne de bus, tandis qu’une autre est reliée par plusieurs. La plupart des gens choisiraient probablement la seconde solution, car elle offre des moyens plus pratiques pour s’y rendre.
estimée par le modèle et une covariable spatiale, ici la présence de la route. La proximité entre les quatre sites d’occupation (points bleus) est définie en fonction de la distance temps de trajet. Cette distance est calculée entre toutes les paires de nœuds orange correspondant au centre des sites d’occupation. Notez que la surface de résistance a une plus grande étendue et une résolution plus fine que la surface d’occupation pour permettre plusieurs itinéraires entre les sites. Les espèces focales peuvent être présentes (notées 1) ou non (notées 0) sur chaque site d’occupation (en bleu). L’état d’occupation de chaque site dans les principales occasions suivantes découle d’une probabilité de colonisation du site (
et la distance de trajet jusqu’aux sites occupés lors de l’occasion primaire précédente. Sur chaque site, nous avons réalisé dans cet exemple trois occasions secondaires répétées où l’espèce focale peut être détectée (1) ou non (0) et est présentée ici sur la surface de détection (en jaune).Une nouvelle approche : utiliser la distance du temps de trajet dans les modèles de répartition des espèces
Dans notre recherche, nous avons remplacé la distance du chemin le moins coûteux par la distance du temps de trajet issue de la théorie des circuits. Cette méthode prend en compte tous les itinéraires possibles entre les emplacements, et pas seulement le plus efficace, pour mieux représenter l’accessibilité, un peu comme plusieurs lignes de bus reliant la même destination. Nous avons appliqué ce modèle à deux espèces recolonisant des paysages très structurés en France : le lynx eurasien et la loutre eurasienne. Nos résultats ont montré que les rivières facilitaient la recolonisation de la loutre, tandis que les autoroutes servaient de barrières limitant les déplacements du lynx.
Un outil fédérateur pour la conservation des populations
L’écologie du paysage propose de nombreuses approches qui reflètent plus précisément la manière dont les espèces se déplacent dans des environnements fragmentés. En intégrant ces modèles à des approches hiérarchiques, nous créons un outil puissant qui non seulement capture le mouvement des espèces, mais tient également compte des incertitudes dans les données. Combler le fossé entre l’écologie du paysage et les modèles hiérarchiques ouvre de nouvelles possibilités pour des prévisions plus réalistes et précises de la répartition des espèces. Cela nous permet d’incorporer toute distance écologique qui correspond aux schémas de déplacement d’une espèce. Le renforcement de ce lien nous aidera à mieux comprendre la connectivité des paysages et à prendre des décisions de conservation plus éclairées.
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Article édité par Amour et prière à nouveau