Apports méthodologiques à l'étude des interactions des oiseaux avec le réseau de transport d'électricité en France

by Leyli Borner

Doctoral thesis in Ecologie

Under the supervision of Frédéric Jiguet and Olivier Duriez.

  • Alternative Title

    Methodological contributions to the study of bird interactions with the electricity transmission network in France


  • Abstract

    Nowadays, most human activities, be they industrial or domestic, involve the use of electricity. Electricity production choices have required the development of electricity transmission networks. The density of this network has fragmented the habitats of flying animals, birds mainly. Further to the electrocution at power poles, this fragmentation can also cause the death of birds colliding with power lines (Bevanger, 1998; Jenkins et al., 2010) and also the disturbance of species or changes in their behaviour (Deng and Frederick, 2001; Prinsen et al., 2011; Shimada, 2001). Many factors have been identified that influence collision (Janss, 2000; Martin and Shaw, 2010). However, bird mortality by collision is difficult to quantify because of the heterogeneity of methods used and also of the existence of quantification biases (Bech et al., 2012; Ponce et al., 2010). This work is centered on a methodological analysis of the interactions between birds and the High-Voltage(HV) and the Very-High-Voltage (VHV) power grid in Metropolitan France. The First Part discusses the localisation and proposes a hierarchy of the risk areas for birds all along the power network. To this purpose we combine data on the configuration of the power network with data on the presence (breeding atlas), and the movements (migration corridors) of bird species that are vulnerable to power lines. In the Second Part, we developed methods for the quantification, at the national level, of bird mortality that result from the collision with HV and VHV power lines. The methodology proposed builds on the estimation achieved during this thesis of the quantification biases through bird carcass detection by observers and the persistence of these carcasses below power lines. The third and last part of this thesis is about bird behaviour change as a response to airspace fragmentation. We characterised the behaviour of birds when they come close to power lines, by adapting a methodology that analyses bird movements. This methodology was recently proposed for the study of bird avoidance at different spatial scales. The aim of our analysis was to identify flight behavior that potentially results in a collision with power lines. Griffon vultures (Gyps fulvus) data collected with three dimensional telemetry (3D GPS data) were used in this behavioural study. This research corpus brings forward a methodological framework for the study of the interaction between birds and power lines and highlights the magnitude of quantification biases associated to the search for bird remains below power lines. For the first time a hierarchy of interactions risks between birds and power lines is established across the entire electricity transmission network in France. Factors that influence Griffon vultures spatial use in the vicinity of power lines in the French Causses were identified.


  • Abstract

    La plupart des activités humaines, industrielles ou domestiques, requièrent aujourd’hui l’utilisation d’énergie électrique. Les choix faits pour la production de cette électricité ont nécessité le développement de réseaux de transport d’électricité. En raison de sa densité de câbles, ce réseau induit une fragmentation de l’habitat des animaux volants et principalement des oiseaux. Au-delà des électrocutions au niveau des pylônes, cette fragmentation peut causer la mort d’individus par collision avec les câbles (Bevanger, 1998; Jenkins et al., 2010) et également le dérangement des espèces ou des modifications de leur comportement (Deng and Frederick, 2001; Prinsen et al., 2011; Shimada, 2001). Un grand nombre de facteurs influençant les collisions sont aujourd’hui identifiés (Janss, 2000; Martin and Shaw, 2010). Cependant, la quantification de la mortalité par collision reste complexe en raison de l’hétérogénéité des méthodes utilisées et de l’existence de biais à la quantification (Bech et al., 2012; Ponce et al., 2010). Cette thèse se concentre sur une approche méthodologique de l’étude des interactions des oiseaux avec le réseau de lignes électriques haute-tension (HT) et très-haute-tension (THT) en France métropolitaine. Le premier volet de la thèse concerne la localisation et la hiérarchisation de zones à risque d’interaction pour les oiseaux sur l’ensemble du réseau. Dans ce but, des données de configuration des lignes électriques, de présence (atlas) et de déplacement (couloirs de migration) d’espèces d’oiseaux vulnérables aux lignes électriques sont combinées. Le deuxième volet de la thèse consiste à mettre au point des méthodes qui pourraient permettre de quantifier à l’échelle nationale la mortalité des oiseaux par collision avec les lignes électriques HT-THT. La méthodologie proposée se base sur l’estimation des biais à la quantification, réalisée au cours de la thèse, que sont la détection des cadavres d’oiseaux par les observateurs et la persistance des cadavres sous les lignes électriques. Le troisième et dernier volet de la thèse concerne les modifications de comportement des oiseaux en réponse à la fragmentation de l’espace aérien. Afin de caractériser les mouvements des oiseaux à l’approche des lignes électriques, nous avons adapté une méthodologie d’analyse proposée récemment pour étudier les stratégies d’évitement des oiseaux à différentes échelles spatiales. L’objectif de cette analyse est d’identifier les comportements de vol qui pourraient résulter en une collision avec les câbles. Des données de suivis par télémétrie en trois dimensions (données GPS 3D) de Vautour fauve (Gyps fulvus) sont utilisées dans cette étude comportementale. Ce travail de recherche a permis de proposer un cadre méthodologique pour l’étude des interactions entre oiseaux et lignes électriques et de mettre en évidence l’importance des biais de quantification associés à la recherche de cadavres d’oiseaux sous les lignes. Il a établi pour la première fois une hiérarchisation du risque d’interaction des oiseaux avec les lignes électriques sur l’ensemble du réseau de transport d’électricité français. Les facteurs qui influencent l’utilisation de l’espace à proximité des lignes électriques par les vautours fauves dans les Causses ont également été mis en évidence.


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