Graphes paysagers pour évaluer et atténuer l’impact des grandes infrastructures de transport sur les espèces

Responsable scientifique

Jean-Christophe Foltête
Université de Franche-Comté, MSHE THEMA
E-mail : jean-christophe.foltete[@]univ-fcomte.fr

Info 

Mots-clé

Populations animales, methode d’évaluation des impacts, mesures compensatoires.

Résumé long

Contexte et objectifs

Depuis une dizaine d’années, les graphes paysagers sont une des approches les plus utilisées pour modéliser les réseaux écologiques et mesurer la connectivité paysagère dans une perspective opérationnelle. Un graphe paysager est constitué d’un ensemble de nœuds (les taches d’habitat pour une espèce ou un groupe d’espèce) potentiellement connectés par des liens représentant les chemins de déplacement potentiels. Il est construit à partir d’une carte d’occupation du sol associée à des informations sur l’habitat et le déplacement des espèces considérées. Par leur simplicité de construction et leur faible exigence en données d’entrée, ces méthodes ont pour vocation de fournir un appui à l’aménagement et la gestion paysagère, dans une logique de préservation des continuités écologiques. Dans cette perspective, le projet Graphab 2 vise à utiliser les graphes paysagers pour estimer l’impact des infrastructures de transport sur la fonctionnalité des réseaux écologiques, et à fournir des indications pour localiser des mesures d’atténuation (passages à faune) et de compensation (création ou restauration d’habitats).

Estimation de l’impact d’une infrastructure sur la structure génétique d’une population


Dans un premier volet, les travaux ont porté sur l’utilisation de données génétiques acquises pour une espèce de chiroptère (le petit rhinolophe) en Franche-Comté. Il s’agissait de mettre en place une méthode d’estimation de l’impact d’une infrastructure de transport sur le degré d’isolement des sous-populations. Des relevés de terrain ont été effectués dans une série de gîtes de maternité de cette espèce, pour récolter des échantillons d’ADN. Ces échantillons ont fait l’objet d’une analyse de biologie moléculaire, qui a permis de caractériser le profil génétique de chaque gîte. Les analyses menées ont permis de constater l’existence d’un lien étroit entre la structure spatiale de ces données génétiques et la configuration du graphe représentant le réseau écologique. Ce lien statistique a tout d’abord permis de souligner la coupure créé par l’autoroute A36 depuis plusieurs décennies sur les flux de dispersion de l’espèce. Il a ensuite été utilisé pour estimer l’effet potentiel de la branche Est de la LGV Rhin-Rhône récemment mise en service. Selon les résultats obtenus, la LGV devrait avoir un effet cumulé avec l’autoroute A36, en isolant nettement certains gîtes de petit rhinolophe situés le long de la basse vallée du Doubs, et plus modérément l’ensemble des gîtes situés sur les plateaux de Haute-Saône. Il s’avère donc possible d’estimer le degré d’isolement potentiel d’une sous-population pour une espèce donnée, en utilisant conjointement l’outil génétique et les graphes paysagers, cependant au prix d’une acquisition de données relativement lourde.

Infrastructures de transport et appui à la gestion des populations

Dans un second volet, les graphes paysagers ont été utilisés dans une logique d’aide à la décision, dans un contexte de gestion de population dont les réseaux sont menacés par des infrastructures.

En Franche-Comté, dans un Espace Naturel Sensible où un réseau d’amphibiens (notamment la rainette arboricole) a été affecté par l’implémentation de la LGV Rhin-Rhône, un protocole a été mis en place pour identifier les lieux les plus propices au creusement de nouvelles mares. Une fois le réseau écologique modélisé par un graphe paysager, ce protocole consiste à évaluer le gain de connectivité fourni par chaque site testé de façon systématique, et dans une logique cumulative une fois que le meilleur site a été localisé. La comparaison avec les localisations proposées par des experts de terrain a confirmé l’intérêt de la méthode.

Dans la province montagneuse du Yunnan (Ouest de la Chine), une étude a porté sur le réseau écologique d’un primate endémique, le Rhinopithèque de Biet, impacté par un projet d’aménagement routier. Plusieurs scénarios ont été comparés : report d’une partie du trafic sur un tronçon aménagé en tunnel, reboisement de forêts d’altitude pour favoriser les déplacements de l’espèce, restauration de taches d’habitat. Les résultats conduisent à hiérarchiser les scénarios en fonction de leur capacité à restaurer la connectivité de l’espèce. Ils montrent que l’option la plus souhaitable est la combinaison entre la mise en service du tunnel et la création de taches d’habitat.

Aide à la décision pour la gestion des infrastructures de transport

Un troisième volet s’intéresse au potentiel des graphes paysagers dans l’aide à la décision pour la gestion des infrastructures de transport. Il propose des analyses sans référence à une espèce précise, mais intégrant des profils d’espèces génériques.

Plusieurs études ont porté sur la localisation de passages à faune. Le long de la LGV Rhin-Rhône (branche Est), une méthode a été mise en place pour trouver comment identifier plusieurs points de passages complémentaires, en utilisant des profils d’espèces forestières. Dans la vallée du Grésivaudan (Isère) traversée par les autoroutes A41 et A48, la même démarche a été appliquée pour déterminer les points de passages pertinents pour huit profils d’espèces différents. Les résultats conduisent à identifier une zone de reconnexion favorable à la plupart des espèces considérées.

A partir du même cadre méthodologique, une analyse a consisté à comparer 9 scénarios de fuseaux pour le tracé de la branche sud de la LGV Rhin-Rhône, en fonction de leur impact sur les réseaux écologiques de plusieurs groupes d’espèces. Les résultats donnent une préférence au tracé qui s’éloigne du massif jurassien et de l’autoroute A39.

Développement et valorisation du logiciel Graphab

L’ensemble des recherches menées dans ce projet s’est accompagné du développement du logiciel Graphab, logiciel dédié à la modélisation des réseaux écologiques par les graphes paysagers. Graphab est téléchargeable librement (http://thema.univ-fcomte.fr/productions/graphab/fr-home.html), associé à une documentation (en français et en anglais) et à une adresse mail permettant aux membres de l’équipe d’échanger avec les utilisateurs. Cet outil a trouvé un écho favorable dans la communauté scientifique, puisqu’il est actuellement utilisé dans plusieurs travaux portant sur les questions de connectivité écologique et d’aménagement du territoire.