Diversité spécifique ordinaire

Si vous ne l'avez pas fait, pensez avant toute chose à lire la partie définitions.

I. Indicateurs existants

1. Indicateurs européens

Un seul indicateur (I1) pour la diversité ordinaire, subdivisé en sous-catégories (groupes biologiques), ce qui en fait un indicateur complexe.
(I1) Abundance and distribution of selected species

(a) Population index of common farmland birds
(b) Population index of common forest birds
(c) Population index of all common birds
(d) Population index of grassland butterflies

Les indicateurs oiseaux sont basés sur des données de types STOC à l'échelle européenne (indice de l'EBCC), alors que l'indicateur papillon est basé sur des programmes localisés de monitoring (Butterfly Conservation Europe), dont certains sont récents (France : Programme STERF de Vigie-Nature - MNHN, 2005).

2. Indicateurs nationaux

Quatre indicateurs proposés par la SNB entrent dans cette catégorie, concernant les oiseaux communs, les papillons, les poissons d’eau douce et les poissons marins exploités.

(1) Evolution de l’abondance des oiseaux communs
(2) Evolution de l’abondance des papillons
(3) Evolution de l’état des communautés des poissons d’eau douce (Indice Poissons de Rivière –IPR)
(4) Evolution de l’abondance des poissons marins pêchés

Noter l’intention de développer deux indicateurs d’état supplémentaires :
(5) [végétaux]
(6) [organismes des sols]

3. Autres indicateurs

II. Propositions d'indicateurs régionaux

Trois niveaux d'agrégation sont à considérer :

le niveau de l'espèce (une tendance par espèce)
le niveau du groupe biologique (un indicateur par groupe ou par programme de suivi - cas des indicateurs nationaux)
le niveau global (intégration de tous les suivis quantifiés dans un indicateur agrégé global)

Les possibilités d'exploitation de données cartographiques (atlas) sont également à étudier (voir § 3.)

1. Déclinaison régionale des indicateurs nationaux

Pour les possibilités techniques (nombre de données régionales et accessibilité) :

indicateurs STOC-EPS : d'après l'analyse détaillée de Meridionalis (2006), le nombre de carrés suivis (60) est suffisant pour une première approche à l'échelle régionale. Cependant, les possibilités d'analyses et les résultats seraient grandement améliorés si l'échantillonnage atteignait 100 carrés. De plus, la répartition des carrés demande à être complétée car elle est actuellement très hétérogène (sous-échantillonnage des montagnes, de l'Aude, du Biterrois...). Une proposition de plan d'échantillonnage plus équilibré est faite, avec une quarantaine de carrés supplémentaires. L'association note cependant qu'une telle augmentation nécessiterait l'emploi d'ornithologues professionnels. Il s'agirait donc d'un véritable programme de monitoring régional.
indicateurs Papillons : il existe deux programmes actuellement : le STERF (suivis par des naturalistes) avec 140 sites en France, qui semble inadapté pour l'échelle régionale (pas assez de points). Il concerne toutes les espèces reconnaissables à vue. L'Observatoire des Papillons de Jardin est un observatoire grand public avec beaucoup plus d'observateurs, qui donne des résultats cohérents avec le STERF mais est focalisé sur seulement 28 espèces communes des jardins. Il permet d'observer les variations d'abondances de ces 28 espèces. Cependant, le nombre d'observateurs n'est pas encore assez grand pour produire des indicateurs régionaux pertinents. Le réseau est cependant amené à grandir (com. pers. Marine Legrand). Noter que le CEN LR se propose, dans le cadre de l'atlas régional des papillons et odonates, d'être l'intermédiaire privilégié de l'ORB sur la question des papillons et odonates, notamment par une réflexion sur les possibilités de définir des indicateurs de suivi des populations, les objectifs à attendre pour une exploitabilité statistique régionale, etc, en s'appuyant sur deux nouveaux programmes en développement : le programme PROPAGE et le programme SPIPOLL (programme de suivi citoyen sur les insectes pollinisateurs).
IPR : d'après l'ONEMA, cet indice pourrait être calculé au niveau régional, sachant que le réseau de suivi par pêches électriques a été fortement augmenté depuis 2007 (environ 200 points pour le Languedoc-Roussillon). Cependant, il existe des critiques de cet indicateur : au niveau national, l'IPR est en cours de révision ; au niveau régional, l'ONEMA émet des doutes sur la pertinence d'utiliser l'IPR comme indicateur de biodiversité et suggère plutôt d'utiliser des indices de richesse spécifique (type indice de Shannon) et d'abondance (suivis de peuplements) sur la base des comptages effectués. L'IPR pourrait plutôt être considéré comme un indicateur de qualité / bon fonctionnement des écosystèmes rivière.
abondance des poissons marins pêchés : en attente de réponse de l'IFREMER

Voir les propositions d'indicateurs correspondantes :
=> Abondance des oiseaux communs en LR
=> Abondance des papillons en LR
=> Abondance des poissons marins pêchés dans le Golfe du Lion

Indicateur migré dans la partie qualité/fonctionnement des écosystèmes
=> Indice Poissons de Rivière du LR

Proposition d'un nouvel indicateur poissons basé sur les abondances :
=> Abondance des poissons de rivière en LR

2. Autres indicateurs basés sur des suivis d'abondances

a. Déjà renseignés dans le détail

suivi des oiseaux marins et des cétacés lors des campagnes PELMED de l'IFREMER (Pierre Beaubrun)
- voir la fiche détaillée => Oiseaux marins du Golfe du Lion
- voir la fiche détaillée => Cétacés du Golfe du Lion
Escargots des jardins : nouvel observatoire mis en place avec déjà 500 participants au niveau national, mais seulement 29 au niveau régional. Protocole similaire à l'OPJ. voir la fiche détaillée => Escargots des jardins
Vigiflore : en phase de test. Mise en place d'un monitoring national basé sur des bénévoles en partenariat avec Tela Botanica. voir la fiche détaillée => Vigiflore
Chiroptères :
- un suivi national de l'abondance des espèces communes est en cours de développement dans le cadre du programme Vigie-Nature (MNHN), mais le réseau de suivi du Languedoc-Roussillon est parmi les plus faiblement suivis (5 sites en 2008, le minimum exploitable étant évalué à une trentaine de sites). Il faudra donc attendre le développement du réseau pour obtenir des indicateurs Chiroptères basés sur ce programme. Voir la fiche détaillée => Chiroptères (Vigie-Nature)
- des suivis des Chiroptères hivernants sont également réalisés par le GCLR depuis plusieurs années. Ces données peuvent être exploitées pour produire un indicateur plus rapidement que le suivi du museum. Voir la fiche détaillée => Comptages hivernaux de Chiroptères (GCLR)

b. En attente de renseignements

suivis du plancton marin : voir IFREMER ? Banyuls ? Perpignan ?
Amphibiens : (programme MARE etc) en attente de déblocage
Oiseaux hivernants (SHOC) : programme de comptage des oiseaux dans les zones céréalières, complémentaire à STOC, encore en cours de développement (depuis 1 an à l'échelle nationale)
comptages WETLAND : oiseaux d'eau hivernants
suivis de l'évolution du succès de reproduction chez les laro-limicoles en Languedoc-Roussillon (CEN LR)
programme de suivi des papillons et des odonates
divers suivis ornithologiques du CEFE répertoriés dans l'OREME

c. A propos des cétacés : utilisation de la bdd échouages ?

Concernant les cétacés, se pose la question de l'utilisation de la bdd échouages. L'indicateur PELMED pourrait en effet être complété par un indicateur "échouages" basé sur les données du GECEM (Groupe d'Etudes des Cétacés de Méditerranée), chargé par le CRMM (Centre de Recherche sur les Mammifères Marins) de la gestion du réseau-échouage en Méditerranée. Cet indicateur pourrait donner un aperçu de l’évolution des populations de cétacés dans le Golfe du Lion au cours du siècle.

Exemple (tiré de Renaud, 2001) :
Echouages Grand Dauphin

Le problème de cet indicateur est la présence de plusieurs biais :

l'amélioration du réseau de surveillance des échouages à partir de 1972
la difficulté à relier la quantité d'échouages à une augmentation des populations (information positive) ou à la présence d'un phénomène délétère (épidémie)

d. A propos de la flore

La flore pose des problèmes spécifiques dans toute tentative de suivi de la flore ordinaire, étant donnés :

son très grand nombre d'espèces (exhaustivité difficile à atteindre, question de la représentativité, question de la validation des déterminations)
l'agrégation fréquente des populations (qui pose des problèmes pour l'estimation des abondances),
le flou qui en découle sur la notion d'individu (plante ? station ?).

S'il n'existe pas encore de monitoring systématique exploitable avec un recul temporel important à l'échelle de la région, il existe néanmoins un grand nombre de données ponctuelles géographiquement, parfois anciennes, qui pourraient être rééchantillonnés (com. pers. John Thompson, à propos de transects du CEFE datant de 1975).

Parallèlement au programme Vigie-Flore, la fédération des Conservatoires Botaniques de France envisage de développer son propre programme de monitoring systématique de la flore, en présence-absence, et destiné à des spécialistes. L'existence de ce programme sera particulièrement intéressante pour pouvoir évaluer le programme Vigie-Flore.

Pour les milieux forestiers, une source importante de données réside dans les relevés phyto-sociologiques effectués de manière systématique par l'IFN (500 placettes par an au niveau national). Cependant, ces relevés risquent surtout de représenter l'évolution de la gestion forestière.

Il a été souligné lors de la réunion du groupe flore que l'intérêt de suivre la biodiversité ordinaire réside dans la possibilité de faire des focus sur certains groupes comme les espèces liées aux pâturages, les espèces forestières, ou les espèces rares méditerranéennes, qui reflètent des processus d'évolution différents.

3. Possibilités d'exploitation des données de type atlas

Il a été suggéré en groupe de travail d'explorer les possibilités offertes par les atlas de faune et de flore. Les atlas représentent souvent des masses de données géoréférencées sur d'assez longues périodes. Ils ont l'inconvénient de n'être pas (ou peu) standardisés et de ne pas permettre de contrôler la pression d'échantillonnage. Cependant, ils peuvent permettre, lorsque la pression d'échantillonnage est jugée suffisante, d'observer les grandes modifications de distributions, et les disparitions d'espèces.

Liste d'atlas dont il faudrait explorer l'exploitabilité au niveau régional :

données du CBNMed (SILENE) : bien qu'elle représente des dizaines de milliers de données ponctuelles sur la flore au cours du temps, son exploitation pose des problèmes car la pression d'échantillonnage est très hétérogène au cours du temps. Seuls quelques spot comme le Mont Aigoual ont fait l'objet d'une pression d'échantillonnage à peu près constante depuis de nombreuses décennies, et pourraient faire l'objet d'un focus (à voir avec le CBN dans le futur). Une exploitation globale des données SILENE pour produire un indicateur régional semble difficile (com. pers. J. Molina, F. Andrieu).
atlas des orchidées de France : ces données sont d'ailleurs incluses dans la base de données SILENE. Bien que les données de cet atlas couvrent une période de 25 ans, la pression d'échantillonnage est également très hétérogène. De plus, se posent de nombreux problèmes liés à l'évolution de la taxonomie au cours du temps. Il semble difficile d'exploiter ces données de manière rigoureuse scientifiquement (com. pers. B. Schatz).
atlas reptiles et amphibiens de l'EPHE
atlas ornithologique du Canigou : s'il venait à être répété, cet atlas à maille kilométrique pourrait être utilisé pour évaluer l'impact du réchauffement climatique sur la répartition des oiseaux en altitude (Popy et al. 2010).

4. Indicateur agrégé de type Living Planet Index

a. Principe

L'Indice Planète Vivante (Living Planet Index - LPI) est un indicateur qui n'est pas considéré comme optimal par ses auteurs mais qui se veut pragmatique et adapté à l'exploitation de données préexistantes, hétérogènes et dispersées, contrairement aux stratégies basées sur la mise en place de monitoring systématiques de la biodiversité, beaucoup plus précis et standardisés mais coûteux, et pour lesquels le recul temporel ne sera pas suffisant pour tirer des conclusions avant plusieurs années.

"there is an effort to use existing information, often collected for other purposes, to gain a rough idea of how the state of nature is changing. While we contend that there is an urgent need to initiate well-designed programmes to measure changes in biodiversity, we accept that less satisfactory approaches should be employed in the short term" (Loh et al. 2005)

Le LPI se base sur l'évolution des populations (abondances) et non sur la richesse spécifique. Les indicateurs d'abondances présentent en effet l'avantage d'être sensibles aux dynamiques de court terme alors que les indicateurs basés sur des extinctions d'espèces sont peu sensibles, et peu efficaces en tant qu'outils d'alerte.

L'un des principaux intérêts du LPI (et pour lequel il a été construit1) est de permettre le mélange de données de différente nature. Celles-ci doivent être des séries temporelles homogènes dans le temps, mais peuvent aussi bien être des effectifs totaux de population, que des approximations de la taille d’une population (estimations, mesures de densité, biomasses, nombre de nids…) Ces populations peuvent occuper un site précis ou une aire géographique plus large. Des intervalles de confiance peuvent être obtenus par bootstrap. Les données sur lesquelles se base cet indicateur peuvent provenir de sources variées (bases de données naturalistes, articles scientifiques, littérature grise, livres, etc).

Le principe général du calcul est le suivant : pour chaque année de chaque série temporelle, est calculé le logarithme de la différence entre l'effectif de l'année et l'effectif de l'année précédente. On obtient donc autant de tendances d'évolution entre deux années successives qu'il y a d'espèces à un instant donné de l'intervalle de temps considéré. Ces tendances sont moyennées pour toutes les espèces, ce qui permet, à un instant donné, d'obtenir la tendance moyenne de l'ensemble des populations entre deux années. Le niveau de départ est alors fixé à 1 et la série temporelle du LPI est reconstituée en additionnant successivement chaque tendance interrannuelle moyenne (voir Loh et al. 2005 pour beaucoup plus de détails et la formulation mathématique rigoureuse du calcul).

Un second intérêt du LPI est d'être facile à désagréger en sous-indicateurs (par groupes taxonomiques, fonctionnels, ou par territoire géographique), ce qui facilite son interprétation.

graphique emboitement des niveaux

b. Origine et utilisation actuelle

Le LPI a été introduit par Loh et al. (2006) et est utilisé par le WWF depuis 1998 pour mesurer l'évolution de la biodiversité à l'échelle mondiale. Le LPI fait partie des indicateurs de la Convention sur la Diversité Biologique pour mesurer l'évolution vers l'objectif d'arrêt de l'érosion de la biodiversité en 2010. L'indicateur du WWF est actuellement basé sur les tendances démographiques d'un ensemble de 3000 populations de vertébrés, représentant 1100 espèces (Loh et al. 2005). Il est désagrégé en espèces marines, terrestres et d'eau douce. Entre 1970 et 2005, le LPI montre un déclin de 27% au niveau mondial.

graphique indice mondial

Cet indicateur est également proposé pour le pourtour méditerranéen dans le cadre de l'Observatoire des Zones Humides Méditerranéenne (OZHM) et a également été testé à l'échelle de la Camargue (Galewski, 2008). A noter que pour l'instant, les plantes et les invertébrés n'ont pas été pris en compte dans l'indicateur de l'OZHM, faute de données. Un premier constat fait par la TDV est que l’essentiel des suivis est publié dans des revues spécialisées, à faible diffusion, ce qui implique un travail conséquent de rassemblement de données au delà des grands jeux de données connus et potentiellement renseignés dans des dispositifs de mutualisation type SINP. Un second constat concernant les zones humides, est que l'essentiel des données concerne les oiseaux d'eau, ce qui constitue un biais. Ce biais n'est cependant pas rédhibitoire tant qu'il est pris en compte dans l'interprétation. Par ailleurs la TDV cherche actuellement à compléter ses données pour d'autres groupes taxonomiques.

c. Regard critique sur l'indicateur LPI

> Problème de la représentativité

Le LPI donne par défaut le même poids à toutes les espèces. Par conséquent, la valeur de l'indicateur représente la moyenne de toutes les tendances. Il peut en résulter deux problèmes :

une sur-représentation de certains groupes biologiques (du fait de leur richesse spécifique, ou de la disponibilité en données). Ces disparités doivent être prises en compte lors de l'interprétation des changements de l'indicateur.
une mauvaise représentativité du territoire, si la pression d'échantillonnage est inégalement répartie géographiquement. Dans le cas d'un territoire hétérogène, où les pressions qui s'exercent sont variables géographiquement, il conviendra de prendre ce problème en compte.

La plupart de ces problèmes d'interprétation du LPI peuvent cependant être résolus en désagrégeant l'indice, par groupe biologique, ou par zone géographique, si la quantité de données est suffisante pour le faire.

> Quel est le volume de données minimal ?

La probabilité d'obtenir des combinaisons d'espèces avec des dynamiques extrêmes (tendances fortement positives ou fortement négatives) augmente plus le nombre d'espèces considéré est faible. Par conséquent, mais il est nécessaire d'inclure un maximum d'espèces et un maximum de séries temporelles. Il n'y a pas de seuil fixé, mais le fait que cette indicateur ait montré de bons résultats à l'échelle de la Camargue laisse envisager son utilisation à l'échelle de la région Languedoc-Roussillon, par ailleurs relativement riche en données de suivis.

> Problème de l'ajout progressif de séries temporelles (évolutivité)

L'indicateur, au moment de sa création, peut être basé sur un certain nombre d'espèces, elles-mêmes correspondant à un certain nombre de séries temporelles qui ont pu être collectées à un moment donné. Idéalement, cette sélection d'espèces ne devrait pas varier, mais il est probable qu'au cours du temps, de nouvelles séries temporelles soient découvertes dans la littérature, et que de nouvelles espèces puissent être incluses dans l'indicateur, ce qui risque de créer un biais.

Il ne semble pas que ce soit un problème pour Loh et al. (2005) : "Each iteration of the Living Planet Report has involved a new round of data collection, so the sample sizes of species populations in the index have grown with each successive edition." De manière pragmatique, on peut effectivement se reposer sur la fait que plus le nombre d'espèces / séries temporelles incluses dans l'indicateur est grand, plus celui-ci devient exact. Ce type d'indicateur a donc vocation à évoluer et à devenir de plus en plus précis et représentatif au fil de chaque actualisation.

> Représentativité vs précision de l'indicateur

Actuellement, le LPI mondial repose uniquement sur les vertébrés. Cette restriction est due, comme pour l'OZHM, à un défaut de données sur les autres groupes (notamment flore, insectes). Ceci constitue une limite à cet indicateur, comme le constatent les auteurs "the LPI is a measure of global biodiversity only as far as trends in vertebrate species populations are representative of wider trends in all species, genes and ecosystems."

D'après Loh et al. (2005), représentativité et précision de l'indicateur sont incompatibles : une meilleure représentativité reviendrait soit à densifier l'échantillonnage sur les groupes mal représentés (impossible sur les données passées), soit à sélectionner et exclure une partie des données pour rééquilibrer l'échantillonnage, ce qui réduirait la précision. Au contraire, une meilleure précision de l'indicateur demande un nombre de données maximal. C'est la précision qui a été privilégiée dans l'étude de Loh et al (2005), partant du principe que le problème de représentativité peut être traité lors de l'interprétation.

La construction d'un tel indicateur repose donc sur la collecte d'un maximum de séries temporelles. Cette contrainte implique en plus d'utiliser des grandes séries de données facilement disponibles, de rechercher le maximum de séries temporelles auprès de sources habituellement délaissées car non exploitables individuellement : petites séries de données temporelles ponctuelles géographiquement, disponibles dans la littérature scientifique et dans la littérature grise, ou auprès de naturalistes locaux. Les seules contraintes concernant ces séries de données sont qu'elles soient représentatives de l'évolution d'une population, et qu'elles reposent sur un protocole homogène dans le temps (mais qui peut être différent d'une série à une autre).

=> Voir la proposition d'indicateur "LPI régional"

III. Suggestions d'améliorations

Renforcer les protocoles de monitoring nationaux à l'échelle régionale.

Citation du rapport Chevassus-au-Louis :
"en ce qui concerne l’état actuel des connaissances et les besoins de recherche, il existe certes des développements méthodologiques à encourager, mais on dispose déjà d’une panoplie assez large d’indicateurs biologiques et d’approches économiques mobilisables, dont on cerne assez bien l’intérêt et les limites. Le principal défi est donc plutôt de disposer de données concrètes, pour l’ensemble du territoire national et à des échelles spatiales suffisamment précises, de l’état de la biodiversité et des services écologiques."

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