Les apports des méthodes d'évaluation de l’exposition aux changements climatiques et d’usage des sols à la planification des aires protégées : Le cas des oiseaux d'eau hivernant en Méditerranée

The contribution of methods to assess the exposure to climate and land-use changes to the planning of protected areas : The case of wintering waterbirds in the Mediterranean region

• Auteur / Autrice : Fabien Verniest
• Direction : Romain Julliard, Thomas Galewski, Isabelle Le Viol
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie de la conservation
• Date : Soutenance le 04/04/2023
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre des sciences de la conservation (Paris ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Wolfgang Cramer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thomas Galewski, Isabelle Le Viol, Wolfgang Cramer, Laurent Godet, Ana Rodrigues, Céline Bellard
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Laurent Godet, Ana Rodrigues

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodiversité -- Conservation des ressources

Oiseaux d'eau

Écologie des zones humides

Espaces protégés

Mots clés libres

Zones humides

Changement climatique

Anthropisation

Oiseaux d'eau

Planification de la conservation

Mesures de protection

Scénarios futurs

Conservation de la biodiversité

Ecologie des communautés

Priorisation spatiale

Exposition

Méditerranée

Dénombrement International des Oiseaux d'Eau

Convention de Ramsar

Wetlands

Climate change

Anthropization

Waterbirds

Conservation planning

Protection measures

Future scenarios

Biodiversity conservation

Community ecology

Spatial prioritization

Exposition

Mediterranean

International Waterbird Census

Ramsar convention

Résumé

Les changements climatiques et d’usage des sols sont des facteurs directs de déclin de la biodiversité majeurs pour lesquels il est nécessaire d’anticiper l’impact futur. Les zones humides méditerranéennes, qui abritent une biodiversité exceptionnelle, sont très vulnérables à ces facteurs mais font trop peu l’objet de mesures de conservation. La création d’aires protégées dans ces milieux peut permettre de réduire localement l’impact des changements climatiques et d’usage des sols sur la biodiversité et notamment les communautés d’oiseaux d’eau. Afin de tirer le meilleur parti de l’efficacité des aires protégées, il est nécessaire d’identifier les zones humides à enjeux de conservation pour lesquelles les changements futurs devraient être les plus importants. L’évaluation de l’exposition des zones humides méditerranéennes à ces facteurs peut permettre d’anticiper les variations futures d’intensité et de distribution des changements climatiques et d’usage des sols selon différentes trajectoires de nos sociétés.Dans cette thèse, j’ai cherché à évaluer si les aires protégées actuelles couvrent bien les zones humides à enjeux de conservation les plus exposées aux changements climatiques et d’usage des sols futurs dans la région méditerranéenne et à identifier où désigner de nouvelles aires protégées afin de limiter l’impact futur de ces deux facteurs sur les communautés d’oiseaux d’eau. Pour ce faire, j’ai calculé différentes métriques d’exposition à ces facteurs, obtenues à partir de projections à l’horizon de la fin du XXIe siècle selon quatre scénarios futurs utilisés dans le cadre du GIEC. Ces métriques ont été croisées avec les données d’abondance hivernale de 151 espèces d’oiseaux d’eau récoltées pendant 25 ans sur 5891 sites (25 pays) dans le cadre du Dénombrement International des Oiseaux d’Eau.Tout d’abord, j’ai mis en évidence la forte exposition aux changements climatiques et d’usage des sols des Zones Clés pour la Biodiversité – des sites à enjeux de conservation de la biodiversité au sens large – en Méditerranée, notamment dans les pays où la protection de ce réseau est limitée. Afin de compléter nos connaissances sur les sites d’importance pour les oiseaux d’eau, j’ai ensuite appliqué trois critères d’identification des zones humides d’importance internationale aux données de comptages hivernaux. J’ai ainsi identifié 161 sites d’importance dont le statut n’est pas reconnu, parmi lesquels 95 n’ont aucun statut de protection. Par la suite, j’ai évalué les difficultés potentielles d’ajustement thermique des communautés d’oiseaux d’eau aux futurs changements de température, en combinant leur spécialisation thermique avec leur exposition à l’augmentation des températures et à la conversion d’habitats naturels. J’ai ainsi montré la pertinence de l’emplacement des aires protégées actuelles qui, de manière générale, devraient pouvoir faciliter l’ajustement thermique futur des communautés d’oiseaux d’eau. J’ai cependant identifié 490 zones humides non protégées à risque, dont 32 d’importance internationale. Enfin, l’évaluation de l’exposition des zones humides côtières à la hausse du niveau marin a permis de mettre en évidence les fortes menaces qui pèsent sur ces sites et plus particulièrement sur les sites protégés et d’importance internationale pour les oiseaux d’eau.Dans leur ensemble, ces différentes évaluations de l’exposition aux changements climatiques et d’usage des sols ont mis en évidence, de manière générale, la pertinence de la localisation du réseau d’aires protégées actuel en Méditerranée. Ces méthodes ont toutefois permis d’identifier d’importants manques de protection des zones humides d’importance pour les oiseaux d’eau et fortement exposées, notamment dans les pays du Maghreb. Les résultats de cette thèse pourront permettre d’orienter la mise en place de mesures de protection des zones humides dans la région méditerranéenne et améliorer ainsi la conservation des communautés d’oiseaux d’eau.

Climate change and land-use changes are major direct drivers of biodiversity loss, whose future impact must be anticipated. Mediterranean wetlands, which host an outstanding biodiversity, are highly vulnerable to these drivers but are not sufficiently targeted by conservation measures. The designation of new protected areas in these habitats can locally reduce the impact of climate and land-use changes on biodiversity, and especially on waterbird communities. It is necessary to identify wetlands of importance for biodiversity conservation for which the future changes are expected to be most severe in order to make the most of the effectiveness of protected areas. Assessing the exposure of Mediterranean wetlands to these drivers can help anticipate future variations of intensity and distribution of climate and land-use changes under several pathways of our societies.In this thesis, I aimed to assess whether existing protected areas cover the wetlands of importance for conservation most exposed to future climate and land-use changes in the Mediterranean region, and to identify where to designate new protected areas in order to lessen the future impact of these two drivers on waterbird communities. To this end, I computed various metrics of exposure to these drivers, derived from late 21st century projections under four future scenarios used by the IPCC. These metrics were intersected with winter abundance data of 151 waterbird species collected over 25 years at 5891 sites (25 countries) as part of the International Waterbird Census.First, I highlighted the high exposure to climate and land-use changes of Key Biodiversity Areas - sites of importance for biodiversity conservation - in the Mediterranean region, especially in countries where the protection of this network is low. In order to complement our knowledge on sites of importance for waterbirds, I subsequently applied three criteria of identification of wetlands of international importance to winter count data. As a result, I identified 161 sites of international importance for waterbirds whose status is not officially acknowledged, of which 95 are not protected. Then, I assessed the potential thermal adjustment limitations of waterbird communities to future temperature changes by combining their thermal specialization with their exposure to climate warming and natural habitat conversion. I thereby demonstrated the relevance of the location of existing protected areas that should overall be able to facilitate the future thermal adjustment of waterbird communities. However, I also identified 490 non-protected wetlands at risk, including 32 of international importance for waterbirds. Finally, assessing the exposure of coastal wetlands to sea-level rise highlighted the high threats to these sites, especially those protected and of international importance for waterbirds.Taken together, these exposure assessments to climate and land-use changes highlighted the overall relevance of the location of existing protected areas network in the Mediterranean region. However, these methods also identified important protection gaps of highly exposed wetlands of importance for waterbird conservation, especially in Maghreb countries. The results of this thesis could help guide the implementation of protection measures in Mediterranean wetlands and thereby improve the conservation of waterbird communities.