Conserver la biodiversité des régions fortement anthropisées : mobiliser différentes sources de données pour définir et compléter les réseaux écologiques. Cas des amphibiens en Pays de la Loire

Identifying, maintaining and restoring a functional network of suitable habitats for biodiversity is fundamental in the face of current ecological concerns, in particular in human-dominated regions. This thesis aims to identify regional ecological networks linked to agricultural landscape mosaics using model species: amphibians. We built habitat suitability models (HSM/SDM) for nine, essentially common species at regional scale, from opportunistic data. We obtained an independent evaluation dataset from participatory science data which were filtered and completed with the aid of local naturalist groups. Secondly, we integrated multi-scale processes relating to mobility into the SDM. Finally, we compiled suitability habitat maps to create a multi-specificsuitability index that we integrated into a regional connectivity analysis and then compared to the existing conservation network (protected areas and green infrastructure). This work shows that citizen science data can be useful, after filtering, to improve the evaluation of SDM. In addition, the integration of multiscale processes can help to increase their predictive power. Finally, we have highlighted multi-specific distribution patterns and identified gaps in the existing regional conservation network. This work constitutes a basis for the improvement of conservation policies for amphibians and associated agricultural landscape mosaics at the regional level and for strengthening the links between academic and non-academic organizations.Identifier, conserver et restaurer un réseau fonctionnel d’habitats favorables à la biodiversité est fondamental face aux enjeux écologiques actuels, en particulier dans des régions fortement anthropisées. Cette thèse vise à identifier des réseaux écologiques régionaux liés aux mosaïques paysagères agricoles à partir d’espèces modèles : les amphibiens. Nous avons réalisé des modèles d’habitat favorable (HSM/SDM) pour neuf espèces, essentiellement communes, à l’échelle régionale à partir de données opportunistes. Nous avons constitué un jeu de données indépendant pour l’évaluation à partir de données de sciences participatives filtrées et complétées avec l’aide des réseaux naturalistes. Dans un second temps, nous avons intégré aux SDM des processus multi-échelles liés aux déplacements.Enfin, nous avons compilé des cartes d’habitat favorables pour créer un indice de favorabilité multi-spécifique que nous avons intégré dans une analyse de connectivité régionale puis confronté au réseau de conservation existant. Ces travaux montrent que des données de sciences participatives peuvent être mobilisées pour améliorer l’évaluation des SDM et que l’intégration de processus multi-échelles est pertinente pour augmenter leur pouvoir prédictif. Enfin, nous avons mis en évidence des distributions multi-spécifiques et identifié des lacunes dans le réseau régional de conservation existant. Ce travail pourra contribuer à l’amélioration des politiques de conservation des amphibiens et des mosaïques agricoles associées et à renforcer les liens entre structures académiques et non-académiques

Biodiversity conservation in human-dominated landscapes : using heterogeneous data sources to define and complete ecological networks. The case of amphibians in Pays-de-la-Loire

Identifier, conserver et restaurer un réseau fonctionnel d’habitats favorables à la biodiversité est fondamental face aux enjeux écologiques actuels, en particulier dans des régions fortement anthropisées. Cette thèse vise à identifier des réseaux écologiques régionaux liés aux mosaïques paysagères agricoles à partir d’espèces modèles : les amphibiens. Nous avons réalisé des modèles d’habitat favorable (HSM/SDM) pour neuf espèces, essentiellement communes, à l’échelle régionale à partir de données opportunistes. Nous avons constitué un jeu de données indépendant pour l’évaluation à partir de données de sciences participatives filtrées et complétées avec l’aide des réseaux naturalistes. Dans un second temps, nous avons intégré aux SDM des processus multi-échelles liés aux déplacements.Enfin, nous avons compilé des cartes d’habitat favorables pour créer un indice de favorabilité multi-spécifique que nous avons intégré dans une analyse de connectivité régionale puis confronté au réseau de conservation existant. Ces travaux montrent que des données de sciences participatives peuvent être mobilisées pour améliorer l’évaluation des SDM et que l’intégration de processus multi-échelles est pertinente pour augmenter leur pouvoir prédictif. Enfin, nous avons mis en évidence des distributions multi-spécifiques et identifié des lacunes dans le réseau régional de conservation existant. Ce travail pourra contribuer à l’amélioration des politiques de conservation des amphibiens et des mosaïques agricoles associées et à renforcer les liens entre structures académiques et non-académiques.Identifying, maintaining and restoring a functional network of suitable habitats for biodiversity is fundamental in the face of current ecological concerns, in particular in human-dominated regions. This thesis aims to identify regional ecological networks linked to agricultural landscape mosaics using model species: amphibians. We built habitat suitability models (HSM/SDM) for nine, essentially common species at regional scale, from opportunistic data. We obtained an independent evaluation dataset from participatory science data which were filtered and completed with the aid of local naturalist groups. Secondly, we integrated multi-scale processes relating to mobility into the SDM. Finally, we compiled suitability habitat maps to create a multi-specificsuitability index that we integrated into a regional connectivity analysis and then compared to the existing conservation network (protected areas and green infrastructure). This work shows that citizen science data can be useful, after filtering, to improve the evaluation of SDM. In addition, the integration of multiscale processes can help to increase their predictive power. Finally, we have highlighted multi-specific distribution patterns and identified gaps in the existing regional conservation network. This work constitutes a basis for the improvement of conservation policies for amphibians and associated agricultural landscape mosaics at the regional level and for strengthening the links between academic and non-academic organizations

Etude des peuplements avifaunistiques d'espèces protégées des haies de la région Grand Est

Hedgerows are of vital ecological importance, as they play an essential role in protecting the soil and surface and groundwater, maintaining favourable microclimates for many species, dispersing flora and fauna and providing shelter for many protected species. In the context of the climate crisis, they play a part in carbon storage and are of microclimatic interest to local areas. Although they are sometimes seen as a constraint by the farming community, hedgerows are nevertheless ideal habitats for many protected bird species, making their preservation essential for maintaining biodiversity. In this study, we wanted to empirically assess the extent to which hedgerows are home to protected bird species, depending on the type of hedgerow and landscape in which they are found in the Grand Est region. To meet this objective, 1,219 listening points and 1,840 hedgerows were randomly sampled in the region's ten departements in both 2021 and 2022, and based on a stratification according to the density of hedgerows in the landscape. The position of all the birds detected was recorded. As the study took place during the breeding season for the birds, individuals detected on or within the hedgerows sampled were considered to be using the hedgerow as a nesting or resting habitat. The characteristics of the hedgerows were also inventoried. The landscape composition surrounding the hedgerows was subsequently extracted from national spatial databases. Statistical analyses were carried out to study bird assemblages and characterise hedgerow and landscape types. These analyses showed that the bird assemblages present in the hedgerows were relatively homogeneous, as the study focused only on birds that specifically use hedgerows as a breeding habitat, and therefore have similar ecological requirements. Linear mixed-effects models were used to study the effect of hedgerow and landscape variables on three indices related to protected species: the probability of presence of at least one protected species, the abundance of protected species and their species richness. Single-season site occupancy models were also used to estimate the percentage of hedgerows occupied by at least one protected species, taking into account the fact that species detection is not exhaustive in the field. These models showed that almost all hedgerows were occupied by at least one protected species, with the exception of a few low hedgerows that had been damaged and maintained too intensively in arable landscapes, thus demonstrating the ecological importance of hedgerows for protected birds. The presence of protected species in the hedgerows was more closely linked to the characteristics of the hedgerows than to those of the landscape, indicating that hedgerows are of major ecological importance whatever the landscape context. Protected species abundance and species richness were highest in hedgerows that were high, wide, old and had a good habitat heterogeneity (presence of old trees, cavities, dead wood, etc.). The continuity of the hedgerows was also a factor in the higher abundance and richness of protected bird species. The three indices studied were strongly negatively influenced by hedgerow maintenance measures, with lower values in small, damaged and heavily maintained hedgerows. In addition, richness and abundance were negatively affected by landscape homogeneity. Beyond the question of the use of hedgerows as habitat by protected birds, the results seem to argue in favour of preserving and restoring heterogeneous rural landscapes, as well as preserving riparian forests and hedgerows in the broadest sense. Suggestions were made for improving the hedgerow sampling protocol and reducing the detection bias identified in this study. Prospects for extending the study of hedgerow use by protected species to other taxa are also presented.Les haies revêtent une importance écologique primordiale car elles jouent un rôle essentiel dans la protection des sols, de celle des eaux de surfaces et souterraines, dans le maintien de microclimats favorables à de nombreuses espèces, dans la dispersion de la faune et de la flore mais aussi en abritant de nombreuses espèces protégées. Dans le cadre de la crise climatique, elles participent au stockage du carbone et présentent un intérêt microclimatique sur les territoires. Vécues parfois comme une contrainte par le monde agricole, les haies constituent cependant des habitats privilégiés pour de nombreuses espèces d’oiseaux protégées, rendant leur préservation indispensable pour le maintien de la biodiversité. Nous avons, par cette étude, voulu évaluer empiriquement dans quelle mesure les haies accueillent des espèces d’oiseaux protégés et cela selon les types de haies et de paysages dans lesquelles elles s’insèrent au sein de la Région Grand Est. Pour répondre à cet objectif, 1219 points d'écoute et 1840 haies ont été échantillonnés en 2021 et 2022 dans les dix départements de la région de manière aléatoire et stratifiée selon la densité de haie présente dans le paysage. La position de tous les oiseaux détectés a été relevée. L’étude se déroulant en période de reproduction pour les oiseaux, les individus détectés sur ou à l’intérieur des haies échantillonnées étaient considérés comme utilisant la haie comme habitat de nidification ou de repos. Les caractéristiques des haies ont aussi été inventoriées. La composition paysagère entourant les haies a été extraite à posteriori à partir de bases de données spatiales nationales. Des analyses statistiques ont été réalisées pour étudier les cortèges d'oiseaux et caractériser les types de haies et de paysages. Ces analyses ont montré que les cortèges d'oiseaux présents dans les haies étaient relativement homogènes, car l'étude portait uniquement sur des oiseaux utilisant spécifiquement les haies comme habitat de reproduction, donc ayant des exigences écologiques proches. Des modèles linéaires à effets mixtes ont été utilisés afin d’étudier l’effet des variables des haies et du paysage sur trois indices liés aux espèces protégées : la probabilité de présence d'au moins une espèce protégée, l'abondance en espèces protégées et leur richesse spécifique. Des modèles d’occupation de site uni-saison ont aussi été utilisés afin d’estimer le pourcentage d’occupation des haies par au moins une espèce protégée en prenant en compte le fait que la détection des espèces n’est pas exhaustive sur le terrain. Ces modèles ont montré que quasiment toutes les haies étaient occupées par au moins une espèce protégée, à l’exception de quelques haies basses, abimées et entretenues trop intensément et cela dans les paysages de grandes cultures, démontrant ainsi l'importance écologique des haies pour les oiseaux protégés. La présence des espèces protégées dans les haies était davantage liée aux caractéristiques des haies qu’à celles du paysage, ce qui indique que les haies ont une importance écologique majeure quel que soit le contexte paysager. L'abondance en espèces protégées et la richesse spécifique étaient les plus élevées dans les haies hautes, larges, anciennes et présentant une bonne hétérogénéité d'habitats (présence d'arbres anciens, de cavités, de bois morts etc.). La continuité des haies était également un facteur engendrant une abondance et une richesse plus élevée en espèces d’oiseaux protégés. Les trois indices étudiés étaient fortement influencés négativement par les mesures d'entretien des haies et présentaient des valeurs plus faibles dans les haies de petite taille, endommagées et très entretenues. De plus, la richesse et l'abondance étaient négativement affectées par l'homogénéité du paysage. Au-delà de la question de l’utilisation des haies comme habitat par les oiseaux protégés, les résultats semblent plaider en faveur de la préservation et restauration de paysages ruraux hétérogènes ainsi que pour la préservation des ripisylves et des haies au sens large. Des propositions ont été faites pour améliorer le protocole d’échantillonnage des haies et réduire les biais de détection identifiés dans cette étude. Des perspectives pour généraliser davantage l’étude de l’utilisation des haies par les espèces protégées à d’autres taxons sont aussi présentées

Processus de Régulation des Eoliennes en faveur des Chiroptères: Analyse des pratiques à l’échelle nationale, tests expérimentaux et recommandations

Pour faire face aux changements climatiques et à ses impacts sur l’environnement et les sociétéshumaines, une transition mondiale vers les énergies décarbonées et renouvelables estnécessaire. Cependant, les impacts du développement éolien sur la faune, et notamment surles chiroptères, sont bien documentés. La mise en place de mesures de réduction de cesimpacts est donc essentielle dans un contexte de crise de la biodiversité. Le programmeOPRECh est spécifiquement ciblé sur les processus de dimensionnement, de mise en oeuvre etde contrôle de la mesure de régulation des éoliennes pour réduire les mortalités qu’ellesgénèrent sur les chauves-souris. En l’absence de cadrage ou de synthèse de retour d’expériencesà l’échelle nationale, il s’est articulé autour de trois axes ;Le premier volet (1) est une vaste revue de la littérature spécialisée destinée à faire un premierbilan du stade de développement actuel de la mesure à l’échelle nationale et de caractériser lespratiques de l’ensemble du processus de régulation. Il montre que moins de la moitié du parcnational Français bénéficie de cette mesure, mais que cette dernière est globalement efficacequand elle est mise en oeuvre. C’est d’autant plus encourageant que cette efficacité souffre desproblèmes de mise en oeuvre effective. Les pratiques sont diversifiées, avec des disparitésrégionales mais tendent à s’améliorer et à s’homogénéiser.Le deuxième volet (2) expérimental teste l’efficacité de différentes modalités régulièrementutilisées et analyse les possibilités de prédiction du risque de mortalité avec une diversité devariables. Au sein du parc étudié, comparées aux éoliennes non régulées, les éoliennes réguléeslors des vitesses de vent de 6 m/s ont permis de réduire 100% des mortalités. L’effet a étémoindre mais notable pour des seuils de 3 et 4.5 m/s de vent (respectivement 56 à 61% deréduction de mortalité). Les analyses complémentaires montrent que le risque de mortalitéaugmente significativement avec la température, lorsque la vitesse du rotor diminue et lorsquel’activité au sol et en nacelle est élevée. La température, la vitesse du vent et la période del’année sont des variables pertinentes pour prédire une partie de l’activité à l’échelle de la nuit.Néanmoins, les réponses entre les espèces sont variées, et les difficultés de prédiction del’activité et des risques de mortalité concernent surtout les espèces du groupe des nyctaloïdes.La mise en place d’une régulation reste essentielle pour réduire les impacts des éoliennes sur lespopulations de chiroptères. Leur calibrage à partir de seuils fixes de vent et de températureseulement est une mesure efficace pour réduire significativement les mortalités de Pipistrellussp. mais reste insuffisante dans un objectif d’optimisation.Le troisième volet (3) synthétise les résultats sous les formes d’une liste de contraintes, leviers etrecommandations pour l’ensemble du processus de régulation. Il invite les acteurs vers despratiques et des principes en faveur d’une systématisation rapide et à large échelle de la mesure,et vers différents leviers d’optimisation