BioDispersal : l’extension QGIS pour cartographier les continuités écologiques


Par qui ?

Mathieu Chailloux, ingénieur en développement informatique à l’INRAE (Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement) à créé l’extension QGIS BioDispersal, qu’il développe depuis 2018.

Qu’est ce ?

Ce plugin a été développé dans l’optique de fournir un outil intuitif et simple d’utilisation pour appliquer les méthodes de cartographie de la TVB se basant sur la notion de perméabilité des milieux.

Pourquoi ?

Les continuités écologiques permettent la conceptualisation et la définition d’un réseau écologique fonctionnel, implémenté en France par la politique de Trame verte et bleue (TVB). Le Centre de ressources Trame verte et bleue a notamment pour mission d’accompagner les différents acteurs de la TVB et d’organiser le transfert de connaissances du monde de la recherche vers l’opérationnel. La trame verte et bleu définit des réservoirs de biodiversité et des corridors écologiques qui peuvent être de différents types : linéaire (haies, ripisylves), en pas japonais (mares, bosquets, …) ou paysager (ensemble des milieux favorables au déplacements des espèces). La Trame verte et bleue est un outil d’aménagement durable du territoire qui vise à intégrer les enjeux de biodiversité.

Illustration des sous-trame des TVB – Source : COMOP TVB

Concepts :

La Trame verte et bleue se décline à plusieurs échelles, pour des raisons biologiques (un cerf ne parcourt pas le même territoire qu’un triton par exemple) et administratives. A une échelle très locale, il est souvent suffisant de procéder par connaissance du terrain et photo-interprétation pour définir une TVB. A plus large échelle, les outils géomatiques ont commencé à être utilisés. Les méthodes les plus récentes se basent sur la notion de perméabilité des milieux, c’est-à-dire à quel point un milieu naturel est favorable au déplacement de l’espèce considérée.

Comment:

Pour appliquer efficacement les méthodes se basant sur la perméabilité des milieux, il faut que les données soient au format raster. La perméabilité d’un milieu naturel pour une espèce ou une sous-trame considérée, représente la capacité de cette espèce à se déplacer ce milieu. Ce déplacement peut être freiné par des facteurs physiques (cours d’eau infranchissable, route avec fort trafic, …) ou par le manque d’attractivité du milieu (évitement des milieux ouverts trop exposés à la prédation pour certaines espèces forestières par exemple).

Prenons l’exemple d’une biche. Son habitat naturel est donc la forêt,  on va lui attribuer un coefficient de 1.on s’occupe ensuite  des milieux agricoles et on évalue qu’ils sont 10 fois moins perméables (c’est-à-dire que l’espèce peut parcourir 10 fois plus de distance en milieu forestier qu’en milieu agricole.)Puis on considère les autres milieux comme imperméables et on leur attribue un coefficient très élevé, 100 ou plus par exemple

 

Ensuite, il faut cartographier  les espaces atteignables depuis des réservoirs de biodiversité déjà identifiés, en se basant sur la notion de cout minimal pour chaque case par rapport à la case centrale et enfin localiser les réservoirs de biodiversité (cases avec un cerf ci-dessous).

Les espaces atteignables depuis un réservoir de biodiversité, à un cout moindre que la capacité maximale de dispersion, sont alors calculés (pixels en vert clair) et peuvent alors être interprétés comme des corridors surfaciques.

Traduction dans le Plugin BioDispersal: 

Il définit une procédure en 6 étapes depuis les données brutes jusqu’au résultat cartographique final

1. Définition des paramètres généraux : zone d’emprise, système de projection et surtout résolution raster

2. Choix des sous-trames : la chaîne de traitement va être réalisée pour chaque sous-trame, avec ainsi un résultat cartographique par sous-trame.

3. Sélection et classification des données : cette étape permet de sélectionner, classifier (selon la thématique et le niveau de perméabilité)

4. Fusion : l’ordre de fusion des données peut changer pour chaque sous-trame selon leur importance. Par exemple les rivières au-dessus des routes pour une sous-trame aquatique (en-dessous sinon).

5. Définition des coefficients de friction : ils sont définis pour chaque poste d’occupation du sol et pour chaque sous-trame.

6. Calcul des aires potentielles de dispersion : l’étape finale consiste à calculer les aires potentielles de dispersion pour chaque sous-trame depuis les réservoirs de biodiversité et en fonction d’une capacité maximale de dispersion.

BioDispersal est donc un moyen de réaliser les prétraitements avant de basculer sur d’autres outils comme :

  • Graphab qui permet de construire des graphes paysagers et ainsi de calculer des métriques permettant de caractériser l’état d’un réseau écologique. L’algorithme Export to Graphab est disponible dans la boîte à outils de traitements afin de garantir la compatibilité de la couche de friction produite par BioDispersal avec Graphab.
  • Circuitscape qui permet d’appliquer la méthode des circuits électriques qui assimile les déplacements d’espèces à l’intensité d’un courant électrique. Cette méthode est plus difficile à mettre en place sur de larges territoires mais permet une approche complémentaire.

sources:

http://www.trameverteetbleue.fr/vie-tvb/actualites/tutoriel-video-pour-outil-sig-biodispersal

https://www.umr-tetis.fr/index.php/fr/production/donnees-et-plateformes/plateformes/415-biodispersal

https://naturagis.fr/qgis/biodispersal-extension-qgis-continuites-ecologiques-tvb/