Une approche socio-écologique des services écosystémiques. Cas d'étude des prairies subalpines du Lautaret

Le concept de services écosystémiques est de plus en plus utilisé par différentes disciplines scientifiques et pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que l'Homme reçoit des écosystèmes. Ce concept mène à étudier les liens complexes entre l'homme et son environnement. Cependant, la majorité des recherches actuelles restent théorique et peu de cas d'étude mettent à l'épreuve ce concept dans une démarche transdisciplinaire. Cette thèse à donc pour objectif principal de combler ce manque en explorant et analysant les dynamiques et processus des services écosystémiques en terme d'offre et de demande, y compris les effets de rétroactions, par une approche socio-écologique dans un contexte de changement planétaire. A cette fin, une étude transdisciplinaire a été conduite sur les prairies subalpines de la commune de Villar d'Arène (Hautes-Alpes) où l'élevage ovin et bovin domine. Des techniques de modélisations statistiques et de systèmes d'informations géographiques ont été combinées pour analyser la fourniture potentielle de services écosystémiques, conduisant à une cartographie de ceux-ci à l'échelle du paysage. La demande en services écosystémiques à quant à elle été étudiée par l'intermédiaire d'entretiens individuels et de groupes avec les acteurs locaux ainsi que des jeux de rôle avec les éleveurs de la commune. La co-construction de scénarios prospectifs avec les acteurs locaux ont permis d'étudier l'évolution de l'offre et la demande en services à un horizon 2030.The ecosystem service (ES) concept is increasingly used in different scientific disciplines and is spreading into policy and business circles to draw attention to the benefits that people receive from biodiversity and ecosystems. Nevertheless, while the number of case studies considering various dimensions of the interactions between ecosystems and land use via ES has been steadily increasing, integrated research addressing interrelationships between biodiversity, ES and land use has remained mostly theoretical. This thesis aims through a socio-ecological approach to understand: (1) Which ES are potentially delivered given ecological dynamics, (2) how these ES are perceived by stakeholders in terms of value and knowledge, (3) how human management affects ES delivery, and (4) how ES are taken into account in land management decisions, thereby considering feedbacks from ecosystem to the land use system through ES. To address these questions, an interdisciplinary study was conducted on Villar d'Arène (French Alps) a municipality where the subalpine landscape is shaped by extensive mountain livestock farming. Statistical modelling and geographical information systems where combined to analyse the determinants of the spatial distribution of biodiversity and ES within the landscape using ecological (including plant functional traits), biophysical and land-use data. The following ES were mapped: agronomic value, aesthetic value, water quality, carbon storage, soil fertility, soil moisture, conservation of plant diversity and pollination. These allowed us to quantify trade-offs and synergies in the current landscape and to identify key management types supporting multifunctionality. The dynamics of ES was projected under four different scenarios integrating climatic, socio-economic and land-use changes, which were developed using a participative approach with regional experts and local farmers. Analyses of projected scenario impacts showed that ES synergies and trade-offs evolve differently when considering direct effects of climate on ecosystems, and/or their indirect effects through farmers adaptive responses. Interviews with local stakeholders (experts from nature conservation and agricultural extension, farmers and inhabitants) of mountain grasslands showed that the ES concept is still relatively unknown in explicit terms. Nevertheless after defining ES to interviewees, they expressed a variety of relevant interests and knowledge. Although all stakeholders valued a common set of ecosystem services (agronomic value, aesthetic value, water quality, and conservation of plant diversity), we identified negative and positive representations of the effects of grassland management on ecosystem services, depending on stakeholders perceptions of the relationships between soil fertility and biodiversity, and biodiversity and the other services. Finally, a role-playing game explored how ES cognition mediated environmental feedbacks on farmers' behaviours. Results emphasized the influence of other factors such as socio-economic or climatic context, topographic constraints, social value of farming or farmer individual and household characteristics, on the link between ES and land-management decisions. This case study demonstrates the interest of an integrated approach decomposing the feedback loop from ecosystems to land use when studying ES for scientific or policy purposes.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Les communautés végétales plus diverses sont-elles plus résistantes aux invasions ?

Early theoretical analyses and observations of community structure have led to the hypothesis that a high diversity of communities increases their resistance to invasions. However, to this date, observation and experimental data have shown positive or negative relationships between plant community diversity and invasibility. Studies of biological invasions proposed several others mechanisms explaining invasions: disturbances, presence of empty niches and interactions with others comrnunity trophic levels. The role of plant diversity can be decomposed in two factors: is specific richness per se and/or the diversity of functional groups that lead to invasion resistance of communities? A study carried out in old fields of Montpellier country showed a general picture of invasion and its complexity in this country. Our observations of these invasion patterns confirmed the difficulties to observe clear relationships with their diversity. We then resorted to serni-controlled field experiments. We sowed annual old field communities with different levels of diversity: variation in species rich ness, variation in functional richness and variation in functional identities for a fixed functional richness. Demographie and vegetative parameters of two exotic probes transplanted into these communities, Conyza bonariensis and C. canadensis, were measured along their life cycle. Primary community functioning parameters of the model ecosystems were measured simultaneously. Species richness had little effect on performance of the two Conyza species. Functional composition appeared more relevant than functional richness per se to explain community invasibility. Mechanisms of functional composition effects are proposedDes études de biologie des invasions ont conduit à l'hypothèse qu'une diversité élevée des communautés augmente leur résistance aux invasions. Les données d'observation ou expérimentales montrent une relation positive ou négative entre diversité et invasibilité des communautés végétales. Les études sur les invasions biologiques suggèrent plusieurs autres mécanismes les favorisant : les perturbations, la disponibilité de niches écologiques et les interactions avec les autres niveaux trophiques. Le rôle de la diversité biologique peut se décomposer en deux aspects : est-ce la richesse spécifique per se et/ou la diversité des groupes fonctionnels qui permet de résister aux invasions ? Une étude réalisée dans des friches de la région de Montpellier nous a permis d'avoir une vue générale du phénomène d'invasion et de sa complexité dans la région. Les résultats ont montré qu'il était difficile de mettre en évidence des patrons clairs d'invasion et de tester les mécanismes mis en jeu. Pour cette raison, deux expériences en conditions semi-contrôlées ont été réalisées. Nous avons semé des communautés annuelles présentant différents niveaux de diversité : variation de la richesse spécifique, de la richesse fonctionnelle et de la composition fonctionnelle. Ces communautés présentaient différentes diversités spécifiques et fonctionnelles. À l'intérieur de ces communautés, nous avons suivi les paramètres démographiques et végétatifs de deux espèces exotiques congénériques, Conyza canadensis et C. bonariensis introduites au stade plantule. Des mesures des paramètres du fonctionnement des communautés ont été réalisées simultanément. Les résultats montrent que la composition fonctionnelle de la communauté est plus importante que la richesse per se. De plus, ces résultats nous ont permis d' approcher les mécanismes impliqués dans la résistance des communautés végétales aux invasion

Adapting land restoration to a changing climate: Embracing the knowns and unknowns

CIFOR Infobrief 249, Center for International Forestry Research, Bogor, doi:10.17528/cifor/007261Land restoration will happen under climate change and different knowledge systems are needed to navigate uncertainties and plan adaptation. • The emergence of novel ecosystems presents a challenge for land restoration; they harbor unknown unknowns. • This brief presents key research linking land restoration and societal adaptation and an example of a practical framework for transformative adaptation. • It also proposes questions that can guide stakeholders in exploring different change narratives for adaptation and restoration planning

National Ecosystem Assessments in Europe: A Review

National ecosystem assessments form an essential knowledge base for safeguarding biodiversity and ecosystem services. We analyze eight European (sub-)national ecosystem assessments (Portugal, United Kingdom, Spain, Norway, Flanders, Netherlands, Finland, and Germany) and compare their objectives, political context, methods, and operationalization. We observed remarkable differences in breadth of the assessment, methods employed, variety of services considered, policy mandates, and funding mechanisms. Biodiversity and ecosystem services are mainly assessed independently, with biodiversity conceptualized as underpinning services, as a source of conflict with services, or as a service in itself. Recommendations derived from our analysis for future ecosystem assessments include the needs to improve the common evidence base, to advance the mapping of services, to consider international flows of services, and to connect more strongly to policy questions. Although the context specificity of national ecosystem assessments is acknowledged as important, a greater harmonization across assessments could help to better inform common European policies and future pan-regional assessments