Concilier le développement urbain et agricole avec la conservation de la biodiversité : anticipation de l'empreinte des activités anthropiques sur la biodiversité par une approche fonctionnelle et multi-trophique

Reconciling urban and agricultural development with biodiversity conservation : anticipating the footprint of anthropogenic uses on biodiversity through a functional and multi-trophic approach

• Auteur / Autrice : Claire Lorel
• Direction : Emmanuelle Porcher, Maud Mouchet, Isabelle Le Viol
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie
• Date : Soutenance le 12/11/2018
• 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)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre des sciences de la conservation (Paris ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Marc Deconchat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maud Mouchet, Isabelle Le Viol, Marc Deconchat, Jean-Louis Martin, Muriel Tichit, Clélia Sirami
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Deconchat, Jean-Louis Martin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chauves-souris

Agriculture industrialisée

Biodiversité

Mots clés libres

Chiroptères

Communautés

Diversité fonctionnelle

Intensité d'usage des sols

HANPP

Oiseaux

Bats

Communities

Functional diversity

Land use intensity

HANPP

Birds

Résumé

La forte croissance des populations humaines a engendré une intensification des milieux, surtout agricoles pour l’alimentation et l’élevage, résultant en une plus grande appropriation de la productivité primaire nette. La productivité primaire étant à la base des réseaux trophiques et écologiques, toute modification de ce processus essentiel est susceptible d’avoir de fortes conséquences sur la biodiversité. Par ailleurs, l’intensification est un processus complexe dont les trois dimensions – intrants, extrants et système – sont rarement étudiées de concert. Le cadre conceptuel et méthodologique HANPP (Human Appropriation of Net Primary Production) proposé par Helmut Haberl et collaborateurs en 2007, a pour objectif de quantifier différents paramètres de l’intensification. Dans un premier temps, les liens entre des composantes d’HANPP et d’autres indices d’intensification (i.e. HNV, IC/ha) ont été explorés afin de mieux interpréter la variabilité d’HANPP et ses composantes. HANPP semble lié à la fois aux dimensions « système » et « extrants » de l’intensité d’usage des sols et apparait comme complémentaire aux autres indicateurs testés. Dans un second temps, je me suis intéressée à la relation entre HANPP et biodiversité, à travers deux taxons complémentaires par leurs fonctions écosystémiques, i.e. les oiseaux et chiroptères. Grâce à l’utilisation de données issues de programmes de sciences participatives en France métropolitaine, j’ai pu montrer que l’intensification : i) diminuait la richesse spécifique, l’abondance et la masse moyenne des communautés de chiroptères, et ii) simplifiait la structure des communautés aviaires par l’abaissement du niveau trophique et de la régularité fonctionnelle, au bénéfice de spécialistes des milieux agricoles. Par ailleurs, j’ai pu observer que la réponse de la biodiversité pouvait grandement varier selon l’indicateur et/ou la facette (taxonomique ou fonctionnelle) étudiée. A travers mes analyses, j’ai pu clarifier les conditions d’utilisation du cadre méthodologique HANPP. J’ai également identifié des régions et types de paysage où l’intensité d’usage des sols peut coexister avec la biodiversité. L’ensemble de ces résultats forme le support à une discussion sur les opportunités pour concilier efforts de conservation et intensification.

The strong growth of Human populations has led to the intensification of land uses and land covers, especially in agricultural lands for food production and livestock, resulting in a higher appropriation of net primary productivity. As primary productivity is the root of food webs and ecological networks, any change in this essential process is likely to have a strong impact on biodiversity. Besides, intensification is a complex process whose three dimensions - inputs, outputs and system - are rarely studied together. The conceptual and methodological framework of HANPP (Human Appropriation of Net Primary Production) proposed by Helmut Haberl and collaborators in 2007, aims to quantify different parameters of intensification. First, I explored the variability of HANPP components and their relationships to other intensification indices (i.e. HNV, IC / ha) to better interpret the variability of HANPP and its components. HANPP seems to be linked to both the "system" and "output" dimensions of land use intensity and appears to complement the other indicators considered. Then, I investigated the relationship between HANPP and biodiversity, focusing on two taxa complementary in their ecosystem functions, i.e. birds and bats. Using data from citizen-science programs occurring in metropolitan France, I showed that intensification: i) decreased species richness, abundance and the average mass of bats, and ii) simplified the structure of avian communities by lowering the average trophic level and functional regularity, to the benefit of farmland specialists. In addition, I observed that the response of biodiversity could widely vary depending on the indicator and / or facet (taxonomic or functional) studied. Through my analyzes, I was able to clarify the conditions of use of the HANPP methodological framework. I also identified areas and types of landscape where land use intensity can coexist with biodiversity. All of these results form the basis for a discussion on opportunities to reconcile conservation efforts with intensification.