Graphab 2: Graphes paysagers pour évaluer et atténuer l’impact des grandes infrastructures de transport sur les espèces

Résumé En Fr

For some ten years, landscape graphs have been widely used for modeling ecological networks and measuring landscape connectivity from an operational perspective. A landscape graph is a set of nodes (habitat patches for a given species or group species) potentially connected by links representing the functional connectivity between each pair of nodes. With their simple design and their ecological relevance, graph-based methods can serve as a guide for planning decision-making, especially for the conservation of ecological networks. In this perspective, Graphab 2 project aims to use landscape graphs to assess the impact of transport infrastructures on the functionality of ecological networks, and to provide guidance for locating mitigation (wildlife crossing structures) and compensation (habitat restoration/creation) measures.In the first part, the project was focused on the use of genetic data acquired for a bat species (the lesser horseshoe) in Franche-Comté. The aim was to develop a protocol to assess the impact of a transport infrastructure on the degree of isolation of subpopulations. The results showed that there was a close link between the spatial structure of genetic data and the configuration of the graph representing the ecological network of the lesser horseshoe bat. This statistical link was first highlighted the barrier effect of the A36 highway on the species dispersion flow. It was then used to estimate the potential effect of the eastern branch of the Rhine-Rhône TGV recently put into service. According to the results, the TGV line could have a cumulative effect with the A36 highway, by isolating the horseshoe bat roots located along the lower valley of the Doubs.In the second part, landscape graphs were used as a tool for guiding decision making for the conservation of species whose networks were threatened by infrastructures. In a sensitive natural area in Franche-Comté, where an amphibian network (including the tree frog) was affected by the implementation of the TGV Rhine-Rhône, a protocol was set up to identify the best locations for the creation of new ponds. The comparison between modeling results and the locations suggested by field experts confirmed the relevance of the proposed method. In the mountainous Yunnan Province (West of China), a study focused on the ecological network of an endemic primate, the snub-nosed monkey, impacted by road development projects. Several scenarios were compared to assess the partial transfer of traffic to a tunnel section, potentially combining with reforestation measures. The results led to prioritize scenarios based on their ability to restore connectivity of the species network.In the third part, the project focused on the potential of landscaped graphs in the decision support for the management of transport infrastructures. It provided analysis without reference to a specific species, but integrating generic species profiles. Several studies focused on the location of wildlife crossing structures. Along the Rhine-Rhone TGV (eastern branch), a method was set up to identify multiple points of additional structures, using forest species profiles. In the Grésivaudan Valley (Isère) crossed by A41 and A48 highways, the same approach was applied to locate the most relevant points for eight different species profiles. The results led to identify a strategic zone for connectivity restoration for most of the considered species.All researches in this project were accompanied by the development of Graphab software. This free tool has found a positive response in the scientific community and it is currently used in many studies about ecological connectivity and land use planning issues.

Depuis une dizaine d’années, les graphes paysagers sont une des approches les plus utilisées pour modéliser les réseaux écologiques et mesurer la connectivité paysagère dans une perspective opérationnelle. Un graphe paysager est constitué d’un ensemble de noeuds (les taches d’habitat pour une espèce ou un groupe d’espèce) potentiellement connectés par des liens représentant les chemins de déplacement potentiels. Par leur simplicité de construction, ces méthodes ont pour vocation de fournir un appui à l’aménagement et la gestion paysagère, dans une logique de préservation des continuités écologiques. Dans cette perspective, le projet Graphab 2 vise à utiliser les graphes paysagers pour estimer l’impact des infrastructures de transport sur la fonctionnalité des réseaux écologiques, et à fournir des indications pour localiser des mesures d’atténuation (passages à faune) et de compensation (création ou restauration d’habitats). Dans un premier volet, les travaux ont porté sur l’utilisation de données génétiques acquises pour une espèce de chiroptère (le petit rhinolophe) en Franche-Comté. Il s’agissait de mettre en place une méthode d’estimation de l’impact d’une infrastructure de transport sur le degré d’isolement des sous-populations. Les analyses menées ont permis de constater l’existence d’un lien étroit entre la structure spatiale des données génétiques et la configuration du graphe représentant le réseau écologique. Ce lien statistique a tout d’abord permis de souligner la coupure créé par l’autoroute A36 sur les flux de dispersion de l’espèce. Il a ensuite été utilisé pour estimer l’effet potentiel de la branche Est de la LGV Rhin-Rhône récemment mise en service. Selon les résultats obtenus, la LGV devrait avoir un effet cumulé avec l’autoroute A36, en isolant les gîtes de petit rhinolophe situés le long de la basse vallée du Doubs. Dans un second volet, les graphes paysagers ont été utilisés dans une logique d’aide à la décision, dans un contexte de gestion de population dont les réseaux sont menacés par des infrastructures. En Franche-Comté, dans un Espace Naturel Sensible où un réseau d’amphibiens (notamment la rainette arboricole) a été affecté par l’implémentation de la LGV Rhin-Rhône, un protocole a été mis en place pour identifier les lieux les plus propices au creusement de nouvelles mares. La comparaison avec les localisations proposées par des experts de terrain a confirmé l’intérêt de la méthode. Dans la province montagneuse du Yunnan (Ouest de la Chine), une étude a porté sur le réseau écologique d’un primate endémique, le Rhinopithèque de Biet, impacté par un projet d’aménagement routier. Plusieurs scénarios ont été comparés, pour évaluer le report d’une partie du trafic sur un tronçon aménagé en tunnel, à combiner potentiellement avec la restauration de forêts d’altitude. Les résultats conduisent à hiérarchiser les scénarios en fonction de leur capacité à restaurer la connectivité de l’espèce. Un troisième volet s’intéresse au potentiel des graphes paysagers dans l’aide à la décision pour la gestion des infrastructures de transport. Il propose des analyses sans référence à une espèce précise, mais intégrant des profils d’espèces génériques. Plusieurs études ont porté sur la localisation de passages à faune. Le long de la LGV Rhin-Rhône (branche Est), une méthode a été mise en place pour trouver comment identifier plusieurs points de passages complémentaires, en utilisant des profils d’espèces forestières. Dans la vallée du Grésivaudan (Isère) traversée par les autoroutes A41 et A48, la même démarche a été appliquée pour déterminer les points de passages pertinents pour huit profils d’espèces différents. Les résultats conduisent à identifier une zone de reconnexion favorable à la plupart des espèces considérées. L’ensemble des recherches menées dans ce projet s’est accompagné du développement du logiciel Graphab. Cet outil téléchargeable librement a trouvé un écho favorable dans la communauté scientifique, puisqu’il est actuellement utilisé dans plusieurs travaux portant sur les questions de connectivité écologique et d’aménagement du territoire.