La surveillance des habitats d’oiseaux depuis l’espace au service de la biodiversité
Le lien entre agriculture intensive et recul de la biodiversité dans les terres agricoles(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) est désormais bien établi. Le phénomène est particulièrement marqué dans les grandes zones de monoculture, notamment lorsque des éléments paysagers tels que les haies ou les arbres disparaissent, et il est aggravé par l’utilisation de produits chimiques et d’engrais. «Bien que des politiques agricoles européennes existent depuis longtemps pour répondre à ces enjeux, les mesures individuelles restent souvent peu efficaces ou mal adaptées aux besoins locaux», explique Nastasja Scholz. Financé par l’UE, le projet BirdWatch(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), coordonné par Nastasja Scholz, a permis d’identifier les besoins écologiques locaux nécessaires au développement des populations d’oiseaux, afin d’aider les décideurs à adopter les mesures de soutien les plus adaptées. «En utilisant l’adéquation des habitats propres à chaque espèce comme indicateur, après une première évaluation de la situation existante, nous avons estimé l’efficacité probable de différentes mesures, comme le remplacement des cultures arables par des prairies», explique Nastasja Scholz, de LUP(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), société spécialisée dans la planification environnementale et coordinatrice du projet.
Un modèle d’optimisation des habitats
BirdWatch a combiné la télédétection satellitaire avec la modélisation de la répartition des espèces(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (MRE) afin d’évaluer l’état actuel des habitats agricoles et de suivre l’évolution des habitats favorables. «De nombreux modèles MRE utilisent le langage de programmation R et, compte tenu du grand nombre de bibliothèques disponibles, la véritable expertise réside dans la compréhension des mécanismes écologiques, statistiques et géospatiaux sous-jacents afin de les appliquer correctement», ajoute Nastasja Scholz. Les données satellitaires permettent de caractériser les paysages à partir d’indicateurs tels que l’état de la végétation ou l’organisation spatiale des types d’occupation des sols, tandis que les modèles MRE évaluent l’adéquation d’une zone pour une espèce d’oiseau donnée(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les modèles MRE calculent la probabilité qu’une espèce d’oiseau choisisse une zone comme habitat, sur la base d’unités de 200 mètres carrés correspondant à la taille moyenne de l’habitat d'un oiseau. «Même si les résultats ne garantissent pas la présence d’oiseaux, ils fournissent une estimation scientifiquement robuste de l’adéquation d’une zone comme habitat», précise Nastasja Scholz. Une fois les caractéristiques d’habitat pertinentes identifiées, les zones correspondantes sont localisées à l’aide de données satellitaires (issues par exemple de Copernicus Sentinel-1 ou Sentinel-2)(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ou de jeux de données existants (comme les données ouvertes du système d’identification des parcelles agricoles), en s’appuyant sur les limites des parcelles dans chacune des régions pilotes du projet: Flandre (Belgique), Allemagne, Tyrol du Sud (Italie) et Lituanie. Les modèles MRE reposaient sur une approche imbriquée consistant d’abord à évaluer l’adéquation climatique pour chaque espèce d’oiseau, puis l’adéquation des habitats à partir de différentes couches de données environnementales. Les modèles MRE utilisent des approches de régression et d’apprentissage automatique pour analyser les données de présence propres à chaque espèce (principalement issues de campagnes annuelles de suivi) et établir une relation statistique entre la localisation des oiseaux et les caractéristiques géospatiales. BirdWatch a également développé un cadre d’optimisation des habitats destiné à soutenir la conservation des oiseaux des terres agricoles et à évaluer l’influence du ciblage spatial des mesures de conservation sur la biodiversité. Les modèles MRE ont été combinés à une approche dite de «programmation linéaire mixte en nombres entiers» afin d’allouer les mesures de conservation en fonction des contraintes de coûts. «Notre outil d’aide à la décision permet d’identifier les stratégies locales de gestion des terres susceptibles d’avoir le plus fort impact en terme de restauration, ainsi que les mesures de conservation les plus efficaces», explique Nastasja Scholz.
Des politiques et des financements mieux ciblés pour les écosystèmes
Alors que la biodiversité des terres agricoles est de plus en plus reconnue comme un élément essentiel de la santé des écosystèmes, la preuve de concept développée par BirdWatch contribue à de nombreuses politiques liées à l’agriculture et à l’environnement. L’ambition du projet soutient également directement le règlement européen sur la restauration de la nature(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), notamment en matière de suivi, d’évaluation des impacts et de sélection de mesures adaptées aux réalités locales. «Avec la réduction des financements disponibles pour les mesures agroenvironnementales et climatiques, nous avons besoin d’approches plus ciblées pour déployer les mesures les plus efficaces», souligne Nastasja Scholz. L’équipe BirdWatch travaille actuellement avec le ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation, de l’Environnement et de la Protection des consommateurs du Land de Brandebourg, en Allemagne, afin de soutenir la création d’une zone de protection des espèces et la sélection de mesures de conservation adaptées.
