Repenser la conception des corridors écologiques à travers l'espace et le temps : l'apport de la télédétection à très haute résolution spatiale

Rethinking ecological corridors across space and time : the contribution of remote sensing at very high resolution

• Auteur / Autrice : Élie Morin
• Direction : Frédéric Grandjean, Nicolas Bech
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et Ecologie des Populations
• Date : Soutenance le 21/11/2022
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie, Écologie, Géosciences et AgroSciences Théodore Monod (Poitiers)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecologie et biologie des interactions - EBI (Poitiers ; 2012-....) - Ecologie et biologie des interactions / EBI
• Partenaire(s) de recherche : faculte : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées
• Jury : Président / Présidente : Jean-Christophe Foltête
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aude Ernoult, Aurélie Coulon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Christophe Foltête, Anne Puissant

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géomatique

Animaux -- Dispersion

Corridors écologiques

Écologie du paysage

Télédétection

Mots clés libres

Sig

Télédétection

Réseaux écologiques

Connectivités paysagères

Analyses spatiales

Dispersion

Changements spatio-Temporels

Gis

Remote Sensing

Ecological networks

Landscape connectivity

Spatial analyses

Dispersion

Spatio-Temporal changes

Résumé

Les changements d’occupation des sols d’origine anthropique entrainent une fragmentation des habitats et représentent l’une des principales menaces pour la biodiversité. En effet, cette fragmentation se traduit par la diminution de la surface des habitats, de leur disponibilité et de leur connectivité. Dans ce contexte, la Trame Verte et Bleue, adoptée en France, vise à identifier les réservoirs de biodiversité et leurs corridors écologiques afin de maximiser la fonctionnalité des réseaux écologiques. Néanmoins, cette mesure est basée sur des modélisations cartographiques dont la résolution spatiale et thématique, bien qu’adéquate à l’échelle régionale, ne permettent pas de prendre en compte l’hétérogénéité spatiale des paysages complexes tels que les milieux urbains. Par ailleurs, cette approche ne considère pas la dynamique temporelle du paysage, pourtant importante dans les processus écologiques.Dans un premier temps, le but de ma thèse a été de construire une représentation actuelle du territoire à très haute résolution spatiale (THRS) à partir de la compilation de données spatiales institutionnelles en libre accès. Malgré la forte résolution spatiale et thématique de cette première cartographie notamment en milieu rural, la végétation urbaine, source de biodiversité, restait sous-estimée. Ainsi, nous avons développé une méthodologie alliant SIG et télédétection afin de caractériser et différencier la végétation arborée et herbacée en milieu urbain à THRS. Dans un deuxième temps, cette approche a permis de mettre en évidence l’importance de la précision cartographique dans la modélisation des connectivités paysagères (i.e., réseaux écologiques) en milieux urbains. Ces approches ont ensuite été utilisées pour reconstruire les paysages anciens à THRS afin de comprendre l’impact des changements spatio-temporels du paysage sur la connectivité écologique. Ces modèles de connectivité ont été validées à partir de données d’occurrence d’espèces spécialistes. Les bases de données créées et les méthodologies développées durant cette thèse représentent des informations précieuses et transdisciplinaires dans l’aménagement du territoire pour la conservation de la biodiversité.

Land cover changes, from human activities, lead to habitat fragmentation and represent one of the main threats to biodiversity. This habitat fragmentation results in a reduction of the area of habitats, their availability and their connectivity. In this context, the Trame Verte et Bleue scheme, adopted in France, aims to identify biodiversity reservoirs and their ecological corridors to maximise the functionality of ecological networks. However, this measure is based on cartographic modelling whose spatial and thematic resolution, although adequate at the regional scale, does not take into account the spatial heterogeneity of complex landscapes such as urban areas. Moreover, this approach does not consider the temporal dynamics of the landscape, which is important in ecological processes.In a first step, the aim of my thesis was to build a current representation of the landscape at very high resolution (VHR) from the compilation of institutional spatial data in open access. Despite the high spatial and thematic resolution of this first map, especially in rural areas, the urban vegetation, sheltering biodiversity, remained underestimated. Thus, we developed a methodology combining GIS and remote sensing in order to characterise and differentiate tree and herbaceous vegetation in urban areas at VHR. In a second step, this approach allowed us to highlight the importance of the spatial resolution of land cover map in landscape connectivity modelling (i.e., ecological networks) in urban environments. These approaches were then used to reconstruct ancient landscapes at VHR to understand the impact of spatio-temporal landscape changes on ecological connectivity. These connectivity models were validated using occurrence data of specialist species. The databases created and the methodologies developed during this thesis represent valuable and transdisciplinary information in land planning for biodiversity conservation.