d'autres composantes
L'utilisation du RPG pour illustrer les effets d'un ensemble de systèmes décisionnels agricoles, les exploitations, sur la répartition d'entités écologiques de grandes dimensions, les habitats des espèces, est une démarche originale mais complexe. Cette démarche nécessite d'être développée afin d'alimenter la réflexion sur la gestion des services écosystémiques au sein d'un territoire agricole.
Le RPG est un outil intéressant mais incomplet au regard des objectifs de l'étude. En effet, le principal manquement est l'absence de données relatives aux productions animales. Ces données ne sont disponibles qu'au niveau départemental (gratuit) ou communal (accès restreint et payant) via les OTEX. D'autres données ne sont pas disponibles, notamment des données d'ordre technico-économique qui pourraient renseigner d'avantage les intensivités des systèmes agricoles (main d'œuvre, gestion de l'alimentation des éventuels animaux, gestion technique des parcelles dans l'espace et dans le temps…). Finalement le RPG pourrait être un outil efficace pour le diagnostic et la gestion du territoire agricole au regard des services écosystémiques s'il était renseigné d'avantages sur les points énoncés plus haut.
Cependant, une information qui n'a pas été extraite de cet outil est la fragmentation et la distribution du territoire d'exploitation. Cette donnée, bien que complexe à appréhender sur un ensemble de territoires d'exploitation, permettrait d'expliciter d'avantage le type de gestion des parcelles associées aux exploitations. Le lien entre la distribution des types d'exploitation et la distribution potentielle des services pourrait alors être approfondi avec ce type d'approche. Les modèles de dispersion et de fragmentation du territoire d'exploitation permettraient de qualifier d'avantage le caractère favorable des îlots à tel ou tel type de service. Ces modèles permettent entre autres de montrer que plus les parcelles sont proches du siège d'exploitation, plus la gestion de ces parcelles est contrôlée (Thenail, 2002)et donc potentiellement intensive. En prenant pour exemple les prairies d'un système d'élevage bovin, on peut montrer via ces modèles que plus ces prairies sont proches du siège d'exploitation plus les chargements en animaux risquent d'être important, tout comme la fréquence d'amendement ou de traitement herbicide... La flore de ces prairies peut donc être largement limitée ce qui pourrait rendre ce type de parcelle non favorable aux pollinisateurs. La fragmentation du territoire permettrait d'illustrer le fait que plus les parcelles sont regroupées plus les linéaires de haies sont réduits pour permettre un travail des terres facilité et donc moins ces parcelles seraient favorable à un carabe des haies tel qu'Abax parallelepipedus. Ceci fournit donc une voie de développement futur du travail réalisé.
43
Conclusion
La gestion des services écosystémiques dans un paysage agricole, une
question qui nécessite d'être développée…
La réalisation des modèles de distribution spatiale des habitats des espèces fournissant les services écosystémiques est un moyen de rendre compte de leur fourniture potentielle. L'analyse du rapport entre des entités décisionnelles que constituent les exploitations et des unités écosystémiques est un exercice particulièrement délicat. L'approche de ce lien selon le niveau de l'exploitation est justifiée par le niveau d'action par lequel les politiques publiques peuvent agir pour la gestion des services écosystémiques sur une vaste zone de territoire. Pour analyser la contribution des exploitations agricoles aux services environnementaux, la prise en compte de la composition de leur territoire selon les assolements combinée à leur dimension permet donc à la fois de décrire cette contribution et de proposer des leviers d'action relatifs à la gestion des services.
…Alors quelles recommandations d’aménagement du territoire agricole
au vu des résultats obtenus ?
Les objectifs de la classification des exploitations selon leur orientation de production étaient de deux ordres. Il s'agissait tout d'abord de montrer que certains types de production favorisaient la fourniture de certains services par la composition des territoires d'exploitation. L'autre objectif était de mettre en avant la diversité des recommandations relatives à la gestion des services considérés conjointement.
Ainsi dans une perspective d'aménagement du territoire, plusieurs instruments de gestion des services peuvent être élaborés. Il peut s'agir :
De prescriptions générales relatives à un ensemble d'exploitations agricoles…
L'agencement des différentes productions agricoles sur un territoire est un élément clé à caractériser afin de valoriser la gestion de service fonctionnant à une macro-échelle (de l'ordre du km² ou plusieurs km²) indépendante du niveau de l'exploitation; c'est le cas du service de pollinisation. En effet les aires d'habitats des abeilles solitaires recoupent largement plusieurs exploitations agricoles et de ce fait c'est donc leur association qui doit être considérée dans les politiques d'aménagement du territoire. Pour un même type de production agricole favorable à un service, la question est donc de savoir si la continuité entre les territoires des différentes exploitations est importante ou si leur concentration dans une zone d'une dizaine de km² est un indicateur suffisant. En ce qui concerne les abeilles solitaires, leur capacité de déplacement étant de l'ordre de quelques kilomètres, on peut imaginer que le besoin est d'avantage de disposer d'un nombre d'exploitations (dont la production leur est favorable) suffisant18 que de disposer d'exploitations dont les territoires sont contigus. Cette approche permettrait de proposer des associations spatiales de types de production dont les unes bénéficieraient des aménités des autres. Une association entre des élevages bovin-lait extensifs et des exploitations en production oléagineuses de colza constitue un bon exemple d'association spatiale. Les prairies et haies des premiers permettraient de fournir les habitats propices aux abeilles solitaires, pollinisateurs des cultures entomophiles des secondes.
Concrètement cela pourrait se traduire par des incitations financières19 à l'installation contractées pour un certain type de production agricole. L'objectif est de développer une mosaïque d'exploitations différentes dont la fourniture de services par les unes puissent
18 Dans une zone de référence dont la taille reste à déterminer.
19
44 bénéficier aux systèmes de production des autres créant ainsi des synergies entre les différentes exploitations.
…Ou de directives applicables à l'échelle de l'exploitation relatives à leur type de production.
Pour la gestion des services dont la fourniture dépend directement de la structuration et composition des parcellaires et de leurs interfaces et donc de l'action des agriculteurs (actions de remembrement ou de plantation de linéaire de haies), des mesures à l'image des Mesures Agri-Environnementales (MAE) peuvent être proposées. La distinction, non des moindres, repose cependant sur le type d'obligation nécessaire à la gestion des services. Il s'agirait d'une obligation de résultats20 pour l'exploitation en termes d'abondance et diversité floristique (des prairies ou bandes enherbées par exemple) pour le service de pollinisation ou en termes de connectivité des linéaires de haies pour la conservation des espèces forestières telle qu'Abax parallelepipedus. Ces mesures seraient spécifiques à chaque type de production agricole. On peut imaginer par exemple des contrats visant à promouvoir les jachères fleuries spécifiquement au sein des territoires d'exploitation en production oléagineuse de colza. Ce sont donc des mesures spécifiques à un type de production agricole qui seraient à développer en contractualisant de deux manières différentes les effets directs (densité de haies au sein du territoire par exemple) et les effets indirects (continuité spatiale des haies). En valorisant d'avantages les paiements de ces derniers, on intègrerait le long-terme dans la dimension temporelle de la gestion des services écosystémiques.
20 La plupart des MAE sont des obligations de moyens dont découle le montant du paiement et non sur des obligations de résultats en termes environnementaux. Les MAE Territorialisées sont un exemple de mesures d'avantages caractérisées par des obligations de résultats.
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47
ANNEXE I - Principe de fonctionnement et utilisation du logiciel
CHLOE
Le logiciel Chloé permet de décrire la mosaïque paysagère selon la méthode du comptage. Il est disponible en téléchargement sur le site internet de l'Unité SAD-Paysage (http://www.rennes.inra.fr/sad/outils_produits/outils_informatiques/chloe_3).
A partir d'une carte raster de la mosaïque paysagère, le logiciel permet de caractériser les pixels souhaités (que ce soit certains pixels localisés ou l'ensemble des pixels de la carte) par rapport à leur environnement. Cette caractérisation est réalisée selon une fenêtre d'observation dont la taille définit l'échelle d'observation de la mosaïque. Le pixel central de la fenêtre est renseigné selon les pixels contenus dans la fenêtre d'observation. Le comptage est de deux types, qualitatif et quantitatif.
Le comptage qualitatif sort permet de fournir une information du type:
-Nombre de chaque type de pixel, afin d'avoir leur proportion dans la fenêtre de calcul
-Nombre de couple de pixel d'un même type (afin de déterminer la connexion entre les pixels d'un même type dans la fenêtre)
-l'hétérogénéité de la fenêtre
Ainsi le type de pixel correspond sur la mosaïque paysagère à un type d'occupation du sol. Par exemple: 1: forêt, 2: eau, 3: infrastructure, 4: champs de blé, 0: autres. Il peut aussi y avoir des pixels non renseignés sur la carte raster codé "-1".
1 1 2 2 2 2 1 1 4 0 0 0 4 4 4 0 0 0 4 4 3 3 3 0
Une carte raster (6x4)
Une fenêtre de calcul (3x3)
Décalage de la fenêtre X 1 2 3 4 5 6 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 4 0 0 0 3 4 4 4 0 0 0 4 4 4 3 3 3 0 Y X 1 2 3 4 5 6 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 4 0 0 0 3 4 4 4 0 0 0 4 4 4 3 3 3 0 Y Renseignement du pixel (2,3): Nombre de pixels : 9
Nombre de pixels distincts de "0": 0
Nombre de couple : 12 (6verticaux, 6 horizontaux) Nombre de "1":2 Nombre de "2":0 Nombre de "3":1 Nombre de "4":6 Nombre de "1/1":1 Nombre de "2/2":0 Nombre de "3/3":0 Nombre de "4/4":6 Nombre de "1/2":0 Nombre de "1/3":0 Nombre de "1/4":3 Nombre de "2/3":0 Nombre de "2/4":0 Nombre de "3/4":2 Hétérogénéité : x Renseignement du pixel (5,3): Nombre de pixels : 9
Nombre de pixels distincts de "0": 2 Nombre de couple : 12 Nombre de "1":0 Nombre de "2":0 Nombre de "3":2 Nombre de "4":0 Nombre de "1/1":0 Nombre de "2/2":0 Nombre de "3/3":0 Nombre de "4/4":0 Nombre de "1/2":0 Nombre de "1/3":0 Nombre de "1/4":0 Nombre de "2/3":0 Nombre de "2/4":0 Nombre de "3/4":0 Hétérogénéité : y (<<x)
48 Le processus est réitéré sur l'ensemble de la carte raster si l'on souhaite par exemple obtenir la carte des distances aux boisements. En jouant sur la taille de la fenêtre, on peut ainsi changer l'échelle d'observation de la carte raster.
Le comptage quantitatif repose sur l'analyse d'une carte raster de nombre. Ce type de comptage permet d'obtenir des informations du type:
-le minimum des valeurs contenues dans la fenêtre -le maximum des valeurs
-la somme des valeurs -la moyenne des valeurs -l'écart-type
-la variance -l'étendue -la médiane Pour cet exemple: -nombre de valeurs: 9 -minimum: 0.6 -maximum: 4.3 -somme: 20.8 -moyenne: 2.311 -écart-type: 1.3025 -variance: 1.6965 -étendue: 3.7 -médiane: 2.1 2.1 1.1 2.3 1.5 4.2 0.6 3.5 4.3 1.2 La carte La fenêtre 2.1 1.1 2.3 1.5 4.2 0.6 3.5 4.3 1.2
49
ANNEXE II - Principe de classification selon la méthode des
arbres de régression
La méthode de classification utilisée est celle des arbres de régression. Cette méthode consiste en la construction de groupes "naturels" tels que les individus dans un même groupe se ressemblent, et que les individus dans des groupes différents soient dissemblables. Plus généralement, un arbre de décision est un outil exploratoire des données et d’aide à la décision qui permet d’expliquer et de prédire une variable quantitative (l'abondance ou la diversité des espèces dans le cas de la présente étude) ou qualitative à partir de variables explicatives quantitatives (les différentes descripteurs paysagers dans le cas de la présente étude) et/ou qualitatives. Il s’agit d’un algorithme séquentiel basé sur la méthode CART (développée par Brieman, Friedman, Olshen et Stone (1984)) qui construit des classes d’individus. Les classes sont générées grâce à des règles binaires construites à partir des variables explicatives afin que les individus d’une même classe soient les plus homogènes possible du point de vue de la variable d’intérêt. Pour sélectionner une variable à "trancher", la méthode teste chaque variable explicative par rapport à la variable d'intérêt. Est retenue pour former deux classes la variable explicative qui minimise la variance intraclasse. On a ainsi deux branches d’arbres. A l’itération suivante le processus est recommencé pour chaque branche d’arbre, de façon indépendante. La procédure est arrêtée quand il n’y a plus de variable "significative" ou quand les effectifs de chaque branche sont trop faibles.
Les principaux avantages de cette méthode sont la simplicité et la facilité à comprendre et à interpréter les résultats obtenus en raison de la représentation graphique sous forme d’arbre. La lecture de l’arbre est très intuitive. En effet, il aide à la compréhension de du phénomène par un étiquetage des nœuds en produisant des règles de décision. Il permet également de sélectionner des variables pertinentes dans un jeu de données contenant un très grand nombre de variables potentiellement intéressantes. C’est entre autre ce pourquoi la méthode a été choisie ici. Compte tenu de la distribution statistique des variables, un modèle basé sur une équation n'est pas adapté.
La sélection des variables explicatives à considérer dans le modèle de distribution des habitats se fait au regard de l'explication de la variance de la variable d'intérêt. La sélection de l'échelle pertinente pour la modélisation de la fourniture d'un service repose de la même manière sur la sélection d'une variable explicative. En effet, la question de l'échelle de réponse des espèces aux descripteurs paysagers est une question fondamentale. Pour y répondre, l'idée a été de calculer les descripteurs à différentes échelles21 (calculé avec le logiciel Chloé, cf. ANNEXE I). Ainsi chaque descripteur pour lequel on cherche à caractériser le poids dans la variable d'intérêt est décomposé selon les échelles choisies.
Pour sélectionner l'échelle de calcul du descripteur paysager, on effectue la comparaison des arbres de classification correspondant à chaque échelle. On conserve alors l'échelle pertinente selon les variables qui expliquent au mieux la variance de l'abondance ou de la diversité spécifique.
A chaque variable paysagère retenue pour expliquer l'abondance ou la diversité des espèces est donc associée l'échelle de réponse des espèces la plus appropriée ainsi que les seuils de classification recherchés. Les variables retenues ainsi que les seuils de classification permettent de former le modèle de distribution spatiale potentielle des habitats des espèces.
21
51
ANNEXE III - Etude des effets du paysage agricole et les
populations d'abeilles solitaires, d'après V. Le Féon
L’objectif général de l’étude est d’éclaircir le lien entre le paysage agricole et les populations d’abeilles sauvages. L’hypothèse principale est que la prise en compte de l’histoire de l’usage du champs à travers la rotation culturale est un bon moyen de comprendre l’impact de l’intensification agricole (dont la simplification des rotations est synonyme, d’après Stoate et al., 2001) sur les communautés d’abeille.
Les hypothèses testées sont les suivantes :
-le rôle des cultures à floraison massive: le colza augmente localement la présence d’abeilles solitaires
-le rôle du paysage actuel: en considérant la composition paysagère de l’année d’échantillonnage, les habitats semi-naturels ont des effets positifs sur l’abondance et la richesse spécifique des abeilles solitaires à la différence des cultures qui influent négativement sur ces paramètres.
-Le rôle des rotations culturales: l’intégration de prairies dans les rotations passées augmente l’abondance et la richesse spécifique des abeilles en comparaison avec une rotation dominée par la céréaliculture.
Le choix de l’élément d’étude s’est porté sur les deux types d’abeilles sauvages:
-Les bourdons (Bombus spp.), espèces eusociales, c'est-à-dire, réparties en groupe d’individus fertiles et non fertiles
-Les abeilles solitaires
Le choix de l’abeille "solitaire" comme individu d’étude a été fait puisque plusieurs études ont montré que les abeilles solitaires sont plus sensibles aux perturbations humaines que les bourdons. Ceci est principalement du au fait de leur spécialisation florale ou de leurs exigences d’habitat. Habituellement leurs aires de nourriture sont plus restreintes que celles des bourdons. De plus, ces espèces sont moins reproductives en comparaison aux abeilles domestiques et autres insectes de telle sorte qu’une petite réduction du nombre dans les progénitures peut avoir de grosses conséquences si cela est répété sur plusieurs années.
La zone d’étude est composée d’éléments forestiers et de prairies permanentes, de terres cultivées (prises en compte de deux manières, en prenant ou non en compte l’historique de l’usage des terres au cours des dernières années) et de champs de colza. L’ensemble de ces caractéristiques forment donc un support intéressant pour les objectifs de l’étude.
De plus, l’agriculture de la zone est dédiée principalement à la production laitière et est caractérisée par un gradient de pratiques agricoles et caractéristiques paysagères qui permet donc d’étudier les effets de l’intensification agricole sur la biodiversité (Burel et al., 1998). Ainsi, la démarche de l’étude consiste à analyser d’une part les effets du type de bordure et des pratiques de gestion associées sur les communautés d’abeilles solitaires et d’une autre