Quelle différence les Aires Protégées font-elles pour la conservation de la biodiversité ?

par Victor Cazalis

Projet de thèse en Ecologie et Biodiversité

Sous la direction de Ana Rodrigues.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...) , en partenariat avec CEFE - Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (laboratoire) depuis le 30-09-2017 .


  • Résumé

    CONTEXTE SCIENTIFIQUE Une Aire Protégée est « un espace géographique clairement défini, reconnu, dédié et géré, à travers des règlementations ou d'autres moyens efficaces, à l'objectif de conserver à long terme la nature, et aussi les services écosystémiques et les valeurs culturels que lui sont associés » (Dudley 2008). Les Aires Protégées sont considérées comme l'outil le plus important pour la conservation de la biodiversité (SCBD 2004), et elles sont donc au cœur de la plupart des stratégies nationales et internationales de conservation. Actuellement, elles recouvrent presque 15% de la surface terrestre de la Planète (UNEP-WCMC & IUCN 2016), et en plus les Gouvernements signataires de la Convention sur la Diversité Biologique (CBD) ont pris l'engagement d'augmenter leur couverture jusqu'à 17% d'ici à l'année 2020 (SCBD 2010). L'efficacité des Aires Protégées est souvent évaluée par leur extension (ex., si un pays est proche d'atteindre l'objectif de couverture de 17% de la CBD), et par leur localisation spatiale par rapport aux espèces et écosystèmes qu'elles doivent protéger. Par exemple, une « analyse globale de lacunes » en 2004 a évalué le degré de couverture des distributions d'oiseaux, de mammifères, et d'amphibiens par le réseau d'Aires Protégées mondial (Rodrigues et al. 2004) ; une autre analyse a évalué le recouvrement des principaux types de biomes du monde (Brooks et al. 2004). Quelques études ne regardent pas seulement l'efficacité des Aires Protégées dans le recouvrement de la biodiversité d'aujourd'hui, mais aussi son recouvrement futur face à des scenarios de changement d'utilisation du sol et du climat (ex., Chen et al. 2017). Ces approches supposent pourtant que les Aires Protégées sont parfaitement capables de protéger leurs communautés d'espèces de toutes pressions anthropiques, et donc de retenir leur diversité biologique à long terme. En réalité, ce n'est malheureusement pas le cas : les Aires Protégées subissent elles aussi des changements d'utilisation du sol (ex, de la déforestation ; Bruner et al. 2001) et des déclins populationnels parmi les espèces qu'elles sont censées protéger (ex, des grands mammifères; Craigie et al. 2010). Les Aires Protégées fonctionnent en protégeant leurs écosystèmes des principales formes de menace anthropique sur la biodiversité, notamment la dégradation des habitats et la surexploitation des populations. Cependant, les Aires Protégées ne sont pas toutes pareilles : elles varient de façon importante dans leurs objectifs de conservation (ex : la protection stricte de la nature pour certaines ; la réconciliation entre conservation et développement économique pour d'autres), dans le type et l'intensité des pressions anthropiques qu'elles subissent (ex., déforestation, braconnage, espèces invasives ) et dans la quantité et la qualité des ressources de gestion à leur disponibilité (ex, nombre de gardiens, qualité des moyens de surveillance). Il y a donc une énorme variabilité dans la capacité des Aires Protégées à protéger leurs écosystèmes des menaces anthropiques externes ou internes. Malgré cette variation, on attend quand-même que les Aires Protégées font, dans leur ensemble, une différence majeur pour la conservation de la biodiversité de la Planète. Et pourtant, quantifier cette différence est beaucoup plus compliqué qu'on pourrait l'imaginer. D'un point de vue conceptuel, cette quantification demande la comparaison entre deux scénarios : d'un côté le monde réel, avec ses Aires Protégées telles quelles ; d'un autre un monde alternatif imaginaire sans Aires Protégées. Le contraste entre la biodiversité de ces deux mondes permet la quantification de l'effet des Aires Protégées. En pratique, il est impossible de connaitre ce monde alternatif sans Aires Protégées mais il est possible d'arriver à une approximation en comparant la biodiversité dans et en dehors des Aires Protégées (e.g., Bruner et al. 2001; Gray et al. 2016; Hiley et al. 2016). Cette comparaison est pourtant pleine de complications, étant donné que les Aires Protégées ne sont pas placées de façon aléatoire : souvent, leur emplacement est plutôt biaisé vers des régions avec moins d'intérêt pour les gens, telles que des zones de montagne avec peu de potentiel agricole (Joppa & Pfaff 2009). En plus, la création d'une Aire Protégée peut avoir comme effet le déplacement des activités anthropiques aux alentours, ce que augmente artificiellement le contraste entre les zones dans et hors des Aires Protégées et donc notre perception de leur impact (Ewers & Rodrigues 2008). Une autre difficulté dans l'étude des effets des Aires Protégées sur la biodiversité dérive de la difficulté de quantifier la biodiversité elle-même. En fait, la richesse des espèces est la mesure la plus populaire de la biodiversité (Gaston 1996), souvent utilisée pour comparer des régions avec et sans Aires Protégées (ex., Gray et al. 2016; Hiley et al. 2016). Mais cette richesse est souvent plus haute dans les milieux modifiés par l'Homme par rapport aux écosystèmes plus intacts, vu que les activités anthropiques augmentent souvent l'hétérogénéité des paysages et apportent des espèces introduites (Redon et al. 2014). Des mesures plus intéressantes et plus informatives sont donc nécessaires pour quantifier l'impact des Aires Protégées sur la conservation de la biodiversité. Ce projet sera centré sur les Aires Protégées, mais il est ancré dans la question bien plus générale de savoir « comment peut-on quantifier le succès des mesures de conservation » ? Le projet part donc aussi du travail antérieur d'Ana Rodrigues et ses collaborateurs que vise à quantifier l'impact des efforts de conservation par le contraste entre l'état actuel de la biodiversité et l'état que serait attendu en l'absence de ces efforts (Rodrigues 2006; Hoffmann et al. 2010, 2015). OBJECTIFS DU PROJET Contribuer à une meilleure connaissance de l'efficacité des Aires Protégées pour la conservation de la biodiversité, des facteurs qui affectent cette efficacité, et des facettes de la biodiversité que bénéficient le plus de cette protection. DONNÉES ET MÉTHODES Ce projet est centré sur la question générale de quantifier l'efficacité des Aires Protégées plutôt que sur une région précise ou un groupe taxonomique particulier. Il se basera surtout sur des données des oiseaux dans des régions tempérées (e.g., Sauer et al. 2014) étant donné que ce sont les meilleurs jeux de données sur la distribution des espèces à large échelle spatiale, mais utilisera aussi d'autres types de données. Le projet utilisera en plus des données sur la localisation spatiale des Aires Protégées à l'échelle mondiale (UNEP-WCMC & IUCN 2016) et d'autres couches spatiales pertinentes (ex., sur la productivité, le climat, les biomes, l'utilisation du sol). Les analyses seront faites à grande échelle spatiale (nationale ou continentale), en traitant l'ensemble du réseau d'Aires Protégées plutôt que des sites individuels. Ces analyses quantifieront la capacité des Aires Protégées à protéger la biodiversité des pressions anthropiques, en contrôlant d'autres facteurs confondants potentiels (ex. les biais dans la location des Aires Protégées). Les analyses testeront des facteurs qui peuvent affecter cette capacité, y compris des propriétés des Aires Protégées (ex., localisation, taille, type de gestion) et différentes facettes de la biodiversité (ex., guildes d'espèces). Le projet inclura aussi le développement de mesures de biodiversité pour adresser la question plus générale de « comment peut-on quantifier la valeur des efforts de conservation » ? Le projet sera basé surtout sur des analyses de grandes bases de données déjà existantes, mais il aura aussi un volet de recherche d'information dans la littérature scientifique, y compris une revue systématique des études antérieures sur l'évaluation de l'efficacité des Aires Protégées. RÉSULTATS ATTENDUS Il est attendu que ce projet soit une contribution décisive pour démontrer l'importance des Aires Protégées en tant qu'outil de conservation, en montrant qu'elles sont déjà en train d'avoir un impact substantiel pour la conservation de la biodiversité à long terme. Si cette prévision s'avère correcte, ce projet contribuera à renforcer le message scientifique sur l'importance d'étendre le réseau mondial des Aires Protégées, et aussi d'assurer la gestion correcte des sites déjà classifiés.

  • Titre traduit

    How much difference are Protected Areas making to the conservation of biodiversity?


  • Résumé

    SCIENTIFIC CONTEXT A Protected Area is “a clearly defined geographical space, recognised, dedicated and managed, through legal or other effective means, to achieve the long-term conservation of nature with associated ecosystem services and cultural values” (Dudley 2008). Protected Areas are considered the most important tool for the conservation of biodiversity (SCBD 2004), and accordingly have been at the core of most national and international conservation plans and strategies. They currently cover nearly 15% of the Planet's land surface (UNEP-WCMC & IUCN 2016), and national Governments signatory of the Convention on Biological Diversity (CBD) have agreed to increase this coverage to 17% by 2020 (SCBD 2010). The effectiveness of Protected Areas is frequently assessed in terms of their spatial extent (e.g., how close a country is from meeting the 17% CBD target) and in the adequacy of their spatial placement in relation to the species and ecosystems that they are expected to protect. For example, a 2004 global gap analysis investigated the effectiveness of the world's Protected Areas at covering the range of bird, mammal and amphibian species (Rodrigues et al. 2004b) while another investigated the extent of coverage of each of the world's major biomes (Brooks et al. 2004). Some studies investigate not only effectiveness in terms of present coverage of biodiversity, but also in terms of future coverage in the face of scenarios of landuse change or of climate change (e.g. Chen et al. 2017). These approaches however assume that Protected Areas are perfectly capable of buffering their communities from anthropogenic pressures, and therefore retain their biodiversity into the long-term. In practice, this is not the case, as Protected Areas also experience landuse changes (e.g., deforestation; Bruner et al. 2001) and losses in the populations they are expected to protect (e.g. of large mammals; Craigie et al. 2010). Protected Areas work by buffering local ecosystems from some of the main anthropogenic threats to biodiversity, in particular from habitat degradation and from over-exploitation. Protected Areas are however not all the same: they vary in the intended conservation objectives (e.g., some are strictly focused on the protection of ecosystems, others combine conservation and economic goals), in the type and intensity of anthropogenic pressures they face (e.g., deforestation, illegal hunting, invasive species), and in the quantity and adequacy of their management resources (e.g. number of guards, adequacy of surveillance equipment). As a result, there is likely to be a wide variation in the effectiveness of individual Protected Areas at buffering their local ecosystems from internal and external anthropogenic threats. These differences notwithstanding, it is nonetheless expected that Protected Areas as a whole are making a major difference to the conservation of biodiversity. Quantifying this effect is however much more complicated than it seems. Conceptually, it involves contrasting two scenarios: the real world with the existing Protected Areas and an imagined alternative world without Protected Areas. By contrasting the biodiversity in these two scenarios one can quantify the difference that Protected Areas have made. In practice, it is impossible to know what a world without Protected Areas would look like, and so most studies approaching this question evaluate Protected Area effectiveness by comparing biodiversity inside versus outside Protected Areas (e.g., Bruner et al. 2001; Gray et al. 2016; Hiley et al. 2016). This comparison is fraught with difficulties, because Protected Areas are not randomly placed, being typically biased towards areas of lower interest to humans (such as low productivity mountain areas; Joppa & Pfaff 2009). Furthermore, the establishment of a Protected Area may displace human activities to the surrounding regions, a “leakage” effect that artificially inflates the perceived effectiveness of Protected Areas (Ewers & Rodrigues 2008). Another difficulty with investigating the impacts of Protected Areas on biodiversity comes from the difficulties with quantifying biodiversity itself. Species richness is the most common measure of biodiversity (Gaston 1996), and one often considered when comparing areas with and without Protected Areas (e.g., Gray et al. 2016; Hiley et al. 2016). But species richness is often higher in modified compared to intact ecosystems, as human activities increase landscape heterogeneity and add introduced species (Redon et al. 2014). More meaningful and informative measures are thus needed to quantify the impact of Protected Areas to the conservation of biodiversity. While focused on Protected Areas, this project is grounded in the much broader question of “how to measure conservation success?”. It will thus build from previous work by Ana Rodrigues and collaborators to quantify the impacts of conservation efforts by contrasting the observed status of biodiversity with the status that would have been expected in the absence of such efforts (Rodrigues 2006; Hoffmann et al. 2010, 2015). PROJECT OBJECTIVES To contribute to a better understanding of the effectiveness of Protected Areas at conserving biodiversity, of the factors influencing such effectiveness, and of the facets of biodiversity that most benefit from such protection. DATA AND METHODS This project is focused on the broad question of quantifying Protected Area effectiveness rather than on any particular region or taxonomic group. It will mainly use data from birds in temperate regions (e.g., Sauer et al. 2014) because these are the most readily available datasets on species distributions, but also using data from other regions and taxa as available. It will also use data on the spatial location of protected areas worldwide (UNEP-WCMC & IUCN 2016) and on other relevant spatial layers (e.g. productivity, climate, biomes, altitude, landuse). Analyses will mainly be at a large spatial scale (national or continental), focusing on networks of Protected Areas rather than individual sites. These analyses will quantify the effect of Protected Areas at buffering biodiversity from anthropogenic pressures, while controlling for potentially confounding factors (e.g. biases in the location of Protected Areas). They will investigate potential factors affecting such effectiveness, including Protected Area properties (e.g. location, size, management type) and different biodiversity facets (e.g. different species guilds). The project will also involve developing meaningful metrics of biodiversity to contribute for tackling the broader conceptual question of “how to quantify the value of conservation efforts?”. The project will mainly rely on the analysis of already existing large datasets, but it will also include a component of data mining among the published literature and a systematic review of previous analyses of Protected Area effectiveness. EXPECTED RESULTS It is anticipated that this project will contribute decisively to demonstrate the importance of Protected Areas as conservation tools, and that they are already making a substantial difference to the long-term conservation of biodiversity. If so, this project will contribute to reinforce the scientific argument for expanding the global network of Protected Areas as well as for ensuring the appropriate management of the areas already designated.