Connectivité écologique

Notion relative : cette zone humide naturelle (située entre Victoria et Vancouver), non fragmentée, offre à l'échelle du mètre carré un bon exemple de connectivité écologique, en dépit de l'apparence de fragmentation par les cours d'eau : les vasières et zones humides constituent encore ici un espace physiquement et écologiquement intègre (d'une seule pièce, matérialisé par la couleur verte sur la photo. Néanmoins, vue de plus haut, cette zone apparaît semi-isolée par deux grands cours d'eau.

Les bocages français normand ou breton, tels qu'ils existaient encore dans les années 1930-1940 offraient de remarquables milieux de substitutions aux espèces de lisières forestières et des milieux ouverts, tout en maintenant une forte connectivité écologique.

L'agriculture intensive est facteur d'insularisation écologique

La mécanisation encourage les grandes coupes rases qui sont un facteur d'artificialisation et de fragmentation de l'espace forestier. Ici (sur l'île René-Levasseur au Canada), quelques corridors biologiques ont été provisoirement maintenus, néanmoins pour certains encore fragmentés par des routes

La végétalisation d'un pont (ici de voie ferrée) peut faciliter le passage de d'une berge à l'autre de certains micromammifères et d'invertébrés fuyant les milieux découverts et artificiels. Un entretien adapté est alors à prévoir

On distingue deux types de connectivité écologique :

1. une connectivité spatiale (structurelle, physique) : « fait que deux taches de même type soient adjacentes, jointes, dans l’espace » [4] ;
2. une connectivité fonctionnelle qui lie ou relie des éléments éco-paysagers physiquement connectés ou non (habitats naturels ou semi-naturels, zones-tampon, corridors biologiques). Elle les relie entre eux, du point de vue d'un individu, d'une espèce, d'une population ou d'une association de ces entités, pour tout ou partie de leur stade de développement, à un moment donné ou pour une période donnée. Quand cette continuité n'est pas physique on parle parfois de « corridors en pas-japonais ». Pour Françoise Burel et Jacques Baudry, pionniers de l'écologie du paysage en France, c'est le « fait qu’un individu (ou les propagules d’une espèce) puisse passer d’une tache à l’autre, même si elles sont éloignées ». Cette dernière est fonction de la composition du paysage, de sa configuration (arrangement spatial des éléments du paysage) et de l’adaptation du comportement des organismes à ces deux variables ».

La connectivité écologique diminue notamment quand la fragmentation écologique augmente.

Cette notion est proche de celle d' « accessibilité écologique » telle qu'utilisée au Canada[5] où on a montré qu'elle était un bon indicateur qualitatif, et par exemple le meilleur prédicteur de la richesse en amphibiens de mares forestières plus ou moins proches d'une autoroute, devant le taux d'enforestation ou la densité du maillage routier qui sont des indicateurs quantitatifs[5].

Pour l'écologue, la connectivité écopaysagère est un facteur très important car

• elle contrôle les taux de migration (ou de dispersion) des espèces dans la mosaïque éco-paysagère ;
• elle est un des facteurs de résilience écologique d'un milieu ;
• sa bonne compréhension est nécessaire à la cartographie des corridors biologiques ;
• elle devrait être cartographiée et protégée ou restaurée à l'occasion des études d'impact d'infrastructures, d'aménagements ruraux et d'urbanisme ;
• c'est souvent un des indices de naturalité d'un paysage ;
• En milieu rural, pour une agriculture durable, et une sylviculture durable, une connectivité minimale est nécessaire à la survie et au déplacement des auxiliaires de l'agriculture [6]^,[7]^,[8]^,[9];
• Dans le droit de l'environnement et l'aménagement du territoire, ce concept (qui fonde la Trame verte promue par le Grenelle de l'environnement, ou le SDAGE imposé par l'Europe) prend une importance croissante. Marie Bonnin, juriste spécialisée dans le droit de l'environnement en fait un enjeu nouveau et central pour la nouvelle gouvernance territoriale ;

La connectivité prend un sens différent selon les espèces et populations étudiées, mais aussi selon le « grain » et l'échelle du paysage considérés par l'observateur, et selon le milieu (atmosphère eaux douces ou marines, sols et différents écosystèmes).
Ainsi deux milieux peuvent être connectés pour une espèce et disconnectés pour une autre.

Ex : un grand cours d'eau ou une route sont quasi infranchissables pour certaines espèces (ex : vers de terre), mais aisément franchissables pour des oiseaux.

Un profond cours d'eau est un obstacle pour les espèces terrestres fuyant instinctivement l'eau. Mais certaines n'hibernant pas traverseront néanmoins ce même cours d'eau gelé. l'accès à une presqu'île vraie ou « métaphore écopaysagère »(cf théorie de l'insularisation écologique) est coupé à marée haute, mais la mer n'est plus un obstacle à marée basse (pour une espèce qui ne craindrait pas de circuler « à découvert ».

Pour des espèces suffisamment mobiles (ou capables de disperser leurs propagules), les milieux peuvent être physiquement disjoints, mais fonctionnellement interconnectés par des « structures-gué » ou en « pas-japonais », ou par des corridors biologiques immatériels utilisables par une espèce considérée.
Une barrière éco-paysagère peut être invisible à nos yeux (barrière d'odeur marquant un territoire, barrière de pesticides pour des invertébrés, barrière lumineuse fragmentant l'environnement nocturne, pour une espèce lumiphobe, etc. Un élément de paysage écologiquement déconnecté de jour pour une espèce de type « agoraphobe » (espace ouvert entre deux bois), peut être considéré comme fonctionnellement connecté de nuit pour cette même espèce si elle ne craint pas les milieux ouverts dans le noir. (Pour de nombreux animaux, une grande part des déplacements locaux et les grandes migrations se font de nuit).

Chacun comprend intuitivement ce qu'est la connectivité, mais sa quantification est délicate quand il s'agit de la mosaïque écopaysagère.
On cherche à l'approcher au travers d'indices de connectivité calculés par des modèles et logiciels qui analysent les « patrons » de « taches » du paysage, souvent à partir d'images satellites, aériennes ou de cartes. Les modes de calculs sont inspirés de théories de l'Écologie du paysage, de la géométrie du « pattern écopaysager » et parfois de la théorie de la percolation. On peut s'intéresser à la connectivité réelle (pour des espèces présentes) ou à une écopotentialité (dans le cadre d'une trame verte ou d'un plan de restauration d'espèces ou d'un groupe d'espèce par exemple). Deux approches se complètent, quantitatives et qualitatives.

La vérification sur le terrain du degré réel de connectivité écologique d'éléments du paysage nécessite des méthodes souvent coûteuses et/ou délicates (radio-pistage, télédétection, détection et/ou photographie automatique, pièges à traces, méthodes de capture-marquage-recapture...). C'est pourquoi on cherche à affiner les modélisations mathématiques et SIG de cette dimension du paysage.
La tendance est à l'utilisation de SIG et de logiciel d'analyse plus ou moins automatiques de l'imagerie aérienne ou satellitale, ou de cartes (routières, d'occupation du sol, des habitats naturels, etc.), qui produisent des résultats qu'on vérifie ensuite sur le terrain.

L'analyse est quantitative mais doit aussi être qualitative. Ainsi on sait par exemple que les canaux et les routes sont des obstacles majeurs aux déplacements pour beaucoup sinon la plupart des animaux terrestres, soit qu'ils la fuient, soit qu'ils subissent un taux de mortalité élevé ou assez significatif pour progressivement mettre une espèce en péril, comme cela a été démontré pour de nombreux amphibiens[11], des tortues terrestres[12] ou encore le blaireau européen[13]. On pourrait croire que les routes secondaires posent moins de problèmes, mais elles sont pourtant également souvent un obstacle majeur à la circulation de certaines espèces, comme les salamandres[14], certains amphibiens[15], presque tous les invertébrés (Mader 1984) (dont des coléoptères parfaitement capables de voler tel Abax ater), certains mammifères, mêmes très agiles et petits (microtus [16] par exemple, des serpents[17], parce que ces routes sont souvent situées dans des milieux écologiquement riches, et surtout en raison de la réponse comportementale de ces espèces à la présence artificialisante de la route.

En application de la convention mondiale sur la biodiversité, L'Europe[18] et de nombreux pays intègrent peu à peu la protection ou la restauration et/ou gestion des continuums écologiques dans leur droit.
En Europe :

• En 2002, la 8^e conférence des parties de la convention de Ramsar a recommandé d’établir un zonage intégrant l’importance de la connectivité entre les zones noyaux des sites Ramsar.
• Le Comité permanent de la Convention de Berne (sur la protection du patrimoine naturel en Europe ; signée à Berne, en 1979) a à plusieurs reprises, invité les États à mettre en place des réseaux écologiques. Il a (entre autres) adopté en 1991 une Recommandation (n^o 25) relative à la conservation des espaces naturels à l’extérieur des zones protégées proprement dites, dans laquelle il recommande aux parties contractantes de « favoriser la conservation et, le cas échéant, la restauration des corridors écologiques ».
• En France, certains schémas régionaux d'aménagement durable du territoire (Nord/Pas-de-Calais, Alsace), puis la Stratégie nationale pour la diversité biologique, puis la Trame verte et bleue nationale et les SDAGEs se sont explicitement référés à la notion de continuum écologique. En 2007, la plupart des Contrats d'objectifs et des chartes de PNR révisées contenaient un objectif de remaillage écologique du territoire par des corridors biologiques (Ex : PNR Oise Pays-de France)[19].
  À la suite de la Loi Grenelle II, un décret (février 2012) [20] prévoit que les documents graphiques du Plan local d'urbanisme (PLU) identifient spécifiquement les espaces et secteurs contribuant aux continuités écologiques nécessaires à la préservation ou à la remise en bon état des continuités écologiques. Ce sur-zonage de fonction (et non d’usage) est réalisé selon l'appréciation des collectivités et de leurs groupements lors de la réalisation (ou modification) de leur PLU.
• En Flandre belge, la loi désigne une Structure verte principale, en Estonie c'est un réseau d’aires compensatoires, et en Lituanie un système d’aires de compensation écologique, alors que le législateur a en Slovaquie et en République tchèque instauré un Système territorial de stabilité écologique.
• Il existe aussi des projets transfrontaliers impliquant les collectivités locales[21] et/ou associant 2 pays ou plus ; avec par exemple le réseau alpin[22] ou avec le projet « Reigiobogen », de ceinture verte tri-nationale associant la France, la Suisse et l'Allemagne

De nombreux pays en développement intègrent peu à peu cette notion dans leur droit ou politique de protection de la nature, dont Madagascar[23].

La restauration de corridors biologiques, la création d'écoducs, ou l'utilisation du téléphérique ou de passages en tunnels, ou encore le débardage par câble, par chevaux ou l'utilisation de routes provisoires (structures démontables de type génie militaire) permettent de réduire la fragmentation écopaysagère due aux routes, canaux et voies ferrées. L'usage du dirigeable est aussi périodiquement évoqué, par exemple pour l'installation d'éoliennes, ou le débardage afin de pouvoir se passer de construire des routes surdimensionnées pour les camions et engins de levage qui ne serviront que peu. Depuis les années 2000, certaines lois (loi Voynet en France) commencent à intégrer la notion de réseau écologique, et donc d'intégrité écologique, qui doivent alors faire l'objet de mesures conservatoires et compensatoires lors de grands travaux. Une directive européenne impose aussi d'étudier les impacts des plans et grands travaux, y compris, théoriquement, sur la connectivité écologique.