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IPAPE

Axe 1 – Dynamiques paysagères et environnementales

Le projet de recherche proposé repose sur deux entrées thématiques : les paysages et la diversité biologique qui leur est associée. Le projet a pour ambition, outre la poursuite d’un certain nombre d’études concernant plus particulièrement l’une ou l’autre entrée thématique, d’approfondir un volet de recherche concernant explicitement le lien paysage-biodiversité ainsi que leur dynamique. On s’intéressera à la fois à l’impact de la structure du paysage sur de la diversité biologique et à l’impact de la diversité biologique sur le paysage.

Le paysage est abordé par son aspect biophysique, tout en considérant l’ensemble des processus d’anthropisation qui le façonne. L’objectif est double. Il s’agit d’abord de replacer le paysage dans son évolution, aussi bien passée que future. Une étude des dynamiques ne peut se faire qu’en intégrant les socio-systèmes dans la réflexion. Un effort tout particulier est porté sur les différentes dynamiques : dynamiques des éléments paysagers d’une époque à l’autre, dynamique des relations spatiales existantes à diverses échelles, dynamique des structures au cours des époques car révélatrices d’une transformation des rapports entre les sociétés et leur milieu. Plusieurs thèmes sont abordés : les dynamiques agricoles et les dynamiques forestières, les dynamiques fluviatiles, les patrimoines architecturaux et paysagers, les parcs et jardins, les paysages culturels. Il s’agit ensuite de mettre en œuvre de méthodes pour caractériser les évolutions paysagères, notamment via des indicateurs. L’objectif est de tendre vers une modélisation des paysages en se fondant sur toutes les dynamiques passées, pour comprendre les paysages actuels et pour faire des simulations pour le futur. Les méthodes et outils développés concernent - et concerneront - aussi bien le paysage « objet » (le « support du paysage », le « paysage de référence », le « paysage naturel », etc.) que le paysage « sujet » (intégrant la perception et la gestion du paysage).

Le paysage, en particulier sa structure et dynamique, situe le cadre pour le deuxième axe d’étude : l’axe biodiversité-écologie. Cet axe est abordé principalement par le biais de la végétation, lien incontournable entre la dimension « paysage » et la dimension « diversité biologique ». Par sa physionomie, la végétation est élément du paysage (haie, forêt, pelouse, champ etc.), et par sa composition et structure, elle est à la fois élément constituant de la diversité biologique, mais aussi abri et base alimentaire pour l’ensemble des autres organismes vivants. La composition et structure de la végétation à un moment donné peuvent, par ailleurs, fournir des indications sur sa dynamique future et sur celle du paysage. L’arrivée de nouvelles espèces dans une communauté végétale peut donc être un élément clé pour la future dynamique de la diversité biologique, car ces espèces portent des combinaisons de traits biologiques nouvelles.

La démarche de recherche concernant ces deux entrées couvre trois étapes, abordées selon les cas dans leur totalité ou partiellement :

-  Une étape descriptive et de collecte de données comprenant des inventaires de la diversité biologique, des mesures concernant le milieu physique (caractéristiques du sol, durée d’inondation…), une mise en contexte spatial des mesures/inventaires.

-  Une étape analytique, portant sur la compréhension des mécanismes à l’origine des structures observées dans l’étape 1. Cette étape peut comporter des volets expérimentaux concernant par exemple l’écologie de certaines espèces végétales ou animales (modification expérimentale de facteurs mésologiques et observations des impacts sur les biocénoses). Cette étape aboutit à un diagnostic du milieu/du paysage

-  Une étape prédictive, basée sur les résultats des étapes précédentes. Elle comprend l’application ou le développement de modèles conceptuels ou numériques, permettant de prévoir la structure du paysage et/ou de la diversité biologique future par exemple en fonction des options de gestion de l’espace choisi ou de changements à grande échelle tels qu’un réchauffement climatique. Un aboutissement pratique de cette étape constitue par exemple par des recommandations de gestion des milieux.

Ces interactions sont étudiées le long d’un gradient naturalité-anthropisation du paysage et concernent plusieurs chantiers que sont les hydrosystèmes et corridors fluviaux, les paysages ruraux et agrosystèmes, les paysages urbains et biodiversité, abordés essentiellement pour deux espaces géographiques particuliers : le bassin versant de la Loire et le fleuve Loire (val et lit endigué), notamment la Loire moyenne, constitue le territoire d’étude principal.

Cet axe décline ses objectifs selon trois chantiers. Le premier porte sur les hydrosystèmes et corridors fluviaux, depuis la compréhension du fonctionnement des hydrosystèmes dans ses composantes physiques jusqu’à l’étude de ses rapports avec les communautés humaines. Les travaux seront centrés sur la compréhension des communautés végétales et animales, en termes de composition et structure des communautés, de dynamiques spatiales et temporelles (expansions ou régressions d’espèces), de stratégies d’adaptation. Est approfondi le rapport de ces hydrosystèmes avec les sociétés humaines, en termes d’impact de celles-ci sur ces hydrosystèmes par la connaissance des usages passés et actuels, mais aussi en ce qui concerne la transformation progressive des espaces en fonction des préoccupations environnementales. Les conséquences spatiales des politiques publiques qui choisissent ou non de préserver et de mettre en valeur les paysages et les patrimoines dans les nouveaux systèmes de production des territoires sont, de fait, au cœur des analyses des interactions entre hydrosystèmes et sociosystèmes. Sur le plan méthodologique, l’approche est multiple (télédétection, SIG, modèles numériques, dendrochronologie, photographie aérienne, thermophotographie aérienne…) et vise le croisement des modes opératoires utilisés et des résultats ainsi obtenus.

Le deuxième chantier porte sur les paysages ruraux et les agrosystèmes. L’effet de l’évolution des paysages ruraux sur la biodiversité est attesté dans une diversité de régions. L’agrandissement parcellaire et la diminution des prairies permanentes sont une caractéristique majeure de cette évolution. Dans ce contexte, les éléments linéaires non cultivés (bordures de champs, bords de routes, espaces rivulaires) constituent des habitats de remplacement, essentiels au maintien de la diversité biologique. Les recherches conduites dans l’équipe analysent la contribution des actions de gestion, ainsi que les effets des héritages paysagers, à cette diversité et à sa diffusion dans le paysage. L’action des acteurs agricoles et urbains (aménagements routiers) est au cœur de cette évolution et fait l’objet d’une attention particulière (thèse de C. Chaudron). Parallèlement, dans une démarche de géographie sociale, l’objet de la réflexion est l’étude des liens entre la diversification des sociétés rurales et les transformations paysagères, ces dernières étant la conséquence du changement social dans les campagnes. Il s’agit d’étudier le passage de sociétés totalement agraires et agricoles, où les paysages sont fonction des économies agricoles en place et dont la modernisation induit des effets paysagers via des restructurations foncières conduites dans cet unique objectif, à des sociétés rurales dans lesquelles les réalités agraires ne servent plus que de décor. Aussi les paysages sont construits ou reconstruits plus pour la contemplation que pour la production. « Ceintures vertes » et paysages périurbains rentrent dans cette dynamique. Enfin la multiplication des usages sur un même espace mais aussi des acteurs aux enjeux souvent contradictoires sont sources de conflits. L’approche géographique révèle des territoires plus aptes que d’autres à générer des situations de conflits.

Le troisième chantier s’intéresse aux paysages urbains et à la biodiversité en ville. L’étalement urbain et l’augmentation de la population urbaine sont deux processus majeurs de l’évolution des espaces urbanisés, le premier progressant plus vite que la deuxième (Laugier 2012). Les espaces urbains jouent donc un rôle essentiel dans les continuités écologiques à l’échelle régionale. Les recherches conduites à IPAPE partent du postulat que les espaces de nature en ville ne sont pas une simple dégradation des espaces ruraux, mais des écosystèmes originaux ; leur spécificité réside dans les enjeux sociaux liés à la nature urbaine (demande sociale de nature et pression foncière), dans le renouvellement élevé de ces habitats (Kattwinkel et al. 2009), et dans la très forte dépendance de ces espaces aux actions anthropiques, actions de gestion (surtout sur les espaces verts publics et les jardins privés) et d’aménagement (sur l’ensemble des espaces de nature en ville). En outre le rôle majeur des villes dans la diffusion des espèces exotiques est souligné (Penone et al. 2012). Des recherches conduites dans l’équipe analysent les effets de ces facteurs, liés à une diversité d’acteurs (notamment les services techniques municipaux et les habitants), sur la biodiversité urbaine, ses caractéristiques et sa connectivité (thèses de L. Mehdi, M. Brun).

De l’ensemble de la végétation urbaine, celle des vallées fluviales urbaines représente le plus haut des intérêts. Du fait de leur inondabilité, ces espaces sont depuis les différentes lois sur l’eau, en partie protégés de toute urbanisation. Ils deviennent alors les lieux de différentes stratégies environnementales focalisées sur le végétal. Le travail est centré sur le couloir ligérien car il est assez large, du moins dans sa partie moyenne et aval, marqué par un étalement urbain en mitage avec de vastes espaces verts. De plus l’inscription en 2000 d’une partie de son tracé sur les listes de l’UNESCO légitime la présence du végétal dans ou à proximité directe du tissu urbain. Ces travaux s’intéressent donc aux espaces de verdure dans les tissus urbains du corridor ligérien comporte deux aspects. Tout d’abord, sur le plan social, il s’agit de comprendre les logiques de construction des espaces de « nature » en ville (les espaces verts : pourquoi, pour qui ?). Les corridors fluviaux sont particulièrement intéressants car ils sont le lieu de la création récente d’îlots de respiration pour la ville, du fait de la réaffectation de ces espaces depuis une dizaine d’années. Le phénomène étant actuel et même en cours dans bon nombre de cas en vallée ligérienne, il devient plus évident de déceler les enjeux en présence. D’autre part, sur le plan écologique, l’objectif est la compréhension des modalités de cet urbanisme végétal, des caractéristiques de cette végétation utilisée comme faire valoir, des logiques de mutation des formations végétales spontanées vers des espaces verts urbains, des logiques de choix des nouvelles espèces, des stratégies d’adaptations adoptent-elles.

Plus spécifiquement, la qualité écologique des espaces verts publics, sous l’influence à la fois d’une diversité d’opérations de gestion (par les services des espaces verts des collectivités locales), de niveaux de fréquentation (par différents types de publics), de types d’occupation du sol adjacente (en fonction de la place de l’espace vert dans la trame urbaine), est analysée, dans le cadre plus général de l’analyse des services écosystémiques.