La Surveillance Écologique : Indicateurs Écologiques issus des données collectées sur stations permanentes

INTRODUCTION AU MODULE 6 2

Agenda Module 6 : durée 4 heures 30 MATIN 8h30 – 8h50 Introduction du module 6 Les indicateurs : définition, méthode de calcul 8h50 – 10h00 Travaux de groupes : traitement des données écologiques et identification / calcul des indicateurs à partir des données collectées sur l’aire minimale : composition floristique, richesse spécifique, types biologiques, diversité béta, types biogéographiques, endémisme et rareté  10h00 – 10h30 Pause café 10h30 – 11h00 Travaux de groupes (suite) 11h00 – 11h40 Restitution des travaux de groupes 11h40 - 12h40 Interprétation des résultats / Comparaison des indicateurs dans le temps et dans l’espace dans un observatoire : discussion structurée en plénière autour d’exemples d’indicateurs calculés dans les observatoires ROSELT/OSS 12h40 – 12h50 Nécessité de l’analyse diachronique (dans le temps) et synchronique (entre plusieurs stations) dans un observatoire 12h50 – 13h00 Nécessité de croiser les données écologiques et socio-économiques / climatiques 13h00 Déjeuner

Agenda Module 6 (suite) : durée 3 heures 30 APRES MDII 14h30 – 14h50 Autres indicateurs issus des données écologiques : indices de diversité, densité des espèces pérennes, types biologiques et biogéographiques, endémisme et rareté 14h50 – 16h00 Travaux de groupes : traitement des données écologiques et identification / calcul des indicateurs : indice de shannon et équitabilité, indice de jaccard, % Type bio, % type biogéo, 16h00 – 16h30 Pause café 16h30 – 17h00 Restitution des travaux de groupes 17h00 – 17h40 Interprétation des résultats / Comparaison des indicateurs dans le temps et dans l’espace dans un observatoire : discussion structurée en plénière Quelles informations ces indicateurs apportent en plus ? 17h40 – 18h00 Lien entre les différents indicateurs écologiques et la socio-économie  18 heures00 Clôture de la journée

Les indicateurs écologiques issus des relevés sur stations permanentes Deux méthodes complémentaires de collecte des données dans les stations permanentes de surveillance écologique l’aire minimale la méthode des points quadrats

Les indicateurs écologiques issus des relevés sur stations permanentes Indicateurs issus des données collectées sur l’aire minimale : la liste floristique globale d’une station la richesse spécifique les pourcentages des types biologiques

Indicateur 1 : Composition Floristique d’une station Définition : La composition floristique est l’ensemble des espèces végétales présentes, à un moment donné, en un site donné

Indicateur 1 : Composition Floristique d’une station Objectif : Suivre l’évolution de la composition floristique au cours du temps Faire une typologie des formations végétales caractérisant l’observatoire et actualisation les typologies existantes

Indicateur 1 : Composition Floristique d’une station Collecte des données : Établir l’inventaire global / la liste exhaustive des espèces végétales caractérisant l’observatoire ou les stations Nom de genre et d’espèce + nom d’auteur Si possible synonymes éventuels Ex : Seriphidium herba-album (Asso) J. Soják = Artemisia herba-alba Asso

Indicateur 1 : Composition Floristique d’une station Traitement des données : comparaison diachronique des listes floristiques anciennes et actuelles à travers : la richesse spécifique le degré d’homogénéisation = nombre important d’espèces à large amplitude écologique le statut vis-à-vis de la biodiversité végétale nationale et internationale = nombre d’espèces des listes rouges la banalisation = faible nombre d’espèces rares, remarquables la qualité = nombre et fréquence des espèces à bonne valeur d’usage

Indicateur 1 : Composition Floristique d’une station Traitement des données : analyse de la composition floristique grâce à une Analyse Factorielle des Correspondances : élaboration d’une typologie des formations végétales Étude de l’évolution de la composition floristique et des changements par rapport aux typologies existantes

Indicateur 2 : Richesse spécifique de la flore d’une station Définition : La richesse spécifique de la flore est le nombre d’espèces végétales présentes sur un site donné

Indicateur 2 : Richesse spécifique de la flore d’une station Objectif : Suivre l’évolution du nombre d’espèces total Suivre l’évolution du nombre : d’espèces pérennes susceptibles de contribuer au mieux à la stabilité des écosystèmes des zones arides et semi-arides d’espèces annuelles, parfois caractéristiques de certains stades de la succession

Indicateur 2 : Richesse spécifique de la flore d’une station Collecte des données : Établir la liste complète des espèces caractérisant chaque station permanente en particulier au cours de la saison correspondant au pic de végétation

Indicateur 2 : Richesse spécifique de la flore d’une station Traitement des données : Calcul de la richesse spécifique totale pour chaque station ainsi que la richesse en espèces pérennes et annuelles Analyse de variance : comparaison des moyennes de la richesse en espèces pérennes d’une part et en espèces annuelles d’autre part, sur une station permanente au cours du temps  entre différentes stations permanentes le long de gradients environnementaux

Indicateur 3 : Spectres biologiques de Raunkiaer d’une station Définition : Les végétaux sont classés selon leur type biologique déterminé par la morphologie générale de l’espèce, qui exprime en partie son adaptation à l’environnement 5 types principaux de végétaux terrestres : les phanérophytes les chaméphytes les hémycryptophytes les cryptophytes (ou géophytes) les thérophytes

Indicateur 3 : Spectres biologiques de Raunkiaer d’une station Objectif : Décrire la physionomie, la structure et le fonctionnement de la végétation Adaptation à l’environnement et aux pressions exercées par l’homme et les animaux herbivores

Indicateur 3 : Spectres biologiques de Raunkiaer d’une station Collecte des données : Nombre d’espèces de chaque type biologique établi à partir de la liste floristique exhaustive des espèces

Indicateur 3 : Spectres biologiques de Raunkiaer d’une station Traitement des données : Établir les spectres biologiques (% de chaque type biologique) en fonction de la richesse spécifique Effectuer une analyse de variance : comparaison des moyennes des différents types biologiques au cours du temps sur une station permanente ou le long de gradients environnementaux

Composition floristique, richesse spécifique et types biologiques Traitement des données et calcul des indicateurs issus des données de l’aire minimale Composition floristique, richesse spécifique et types biologiques Travail en groupe

Pause café

Composition floristique, richesse spécifique et types biologiques Traitement des données et calcul des indicateurs issus des données de l’aire minimale Composition floristique, richesse spécifique et types biologiques Travail en groupe (suite)

Composition floristique, richesse spécifique et types biologiques Traitement des données et calcul des indicateurs issus des données de l’aire minimale Composition floristique, richesse spécifique et types biologiques Restitution et Discussion

Quelques exemples de résultats Discussion en plénière

Étude diachronique : Comparaison à deux dates de la composition floristique de deux stations permanentes de surveillance

Étude synchronique : évolution / variation de la richesse spécifique en chaméphytes au printemps le long d’un gradient de diminution du recouvrement total pérenne (RTP). 2 = 18.39, p < 0.001***

Spectres biologiques moyens de la séquence à Rhanterium suaveolens, établis en fonction de la richesse spécifique (nombre d’espèces) et du recouvrement pour chaque type biologique. Observatoire de Menzel Habib, Tunisie Légende : Ch : chaméphyte ; H : hémicryptophytes ; G : géophytes et Th : thérophyte

Déjeuner

Les indicateurs écologiques issus des relevés sur stations permanentes Indicateurs issus des données collectées sur les lignes de points quadrats : Le recouvrement de la végétation Le recouvrement des états de surface du sol proprement dit

Indicateur 4 : Recouvrement de la végétation d’une station Définition : Recouvrement de la végétation : recouvrement de l’ensemble des espèces végétales présentes en un site donné Recouvrement d’une espèce : Proportion de la surface du sol couverte par la projection verticale des organes aériens de cette espèce. fréquence spécifique

Indicateur 4 : Recouvrement de la végétation d’une station Objectif : Évaluation de l’état d’un écosystème Estimation de la disponibilité en ressources végétales Changements d’échelle et suivi spatio-temporel des ressources végétales par télédétection (indices de végétation)

Indicateur 4 : Recouvrement de la végétation d’une station Collecte des données : Mesurer la fréquence de chaque espèce présente dans la station permanente en %

Indicateur 4 : Recouvrement de la végétation d’une station Traitement des données : La Fréquence Spécifique (FSi) d’un taxon : nombre de points où ce taxon a été lu La Fréquence Spécifique Centésimale (FSCi) d’un taxon : rapport en % entre sa FSi et le nombre total N de points de lecture le long de la ligne

Indicateur 4 : Recouvrement de la végétation d’une station Traitement des données : Le Recouvrement total de la végétation (RTV) : Rapport en % entre le nombre de points où l’on a relevé la présence d’au moins un taxon et le nombre total de points de lecture Ou Soustraction du nombre de points sans contact avec la végétation par le nombre total de points de lecture

Indicateur 4 : Recouvrement de la végétation d’une station Traitement des données : Le Recouvrement total de la végétation (RTV) : Il est égal ou inférieur à 100% Le RTV est, généralement, inférieur à la somme des fréquences spécifiques (puisque l’on peut toucher plusieurs espèces au même point sur les lignes de points-quadrats)

Indicateur 4 : Recouvrement de la végétation d’une station Traitement des données : La Contribution Spécifique Présence (CSPi) : Rapport (en %) entre la fréquence spécifique centésimale (FSCi) d’un taxon i et la somme des fréquences spécifiques centésimales de tous les taxons présents

Indicateur 4bis : Recouvrement des états de surface du sol d’une station Définition : État de surface : composition et organisation de la surface du sol à un instant donné (végétation et sol) État de surface élémentaire : plage d’un état de surface qui peut être individualisée et caractérisée au niveau macroscopique

Indicateur 4bis : Recouvrement des états de surface du sol d’une station Objectif : Typologie pour décrire les organisations pelliculaires de surface et les formes d’accumulation éolienne ou les figures d’érosion hydrique

Indicateur 4bis : Recouvrement des états de surface du sol d’une station Collecte des données : Réalisée simultanément aux mesures relatives à la végétation Fréquence spécifique des états de surface élémentaires caractérisant la station permanente Somme des fréquences = recouvrement

Indicateur 4bis : Recouvrement des états de surface du sol d’une station Traitement des données : Calcul des fréquences spécifiques et du recouvrement des états de surface élémentaires du sol Comparaison des moyennes : analyse de variance (saisonnière, annuelle) des couverts de chaque état de surface élémentaire le long d’un gradient environnemental analyse de variance diachronique de l’évolution des états de surface élémentaires d’une même station permanente au cours du temps

Indicateur 4bis : Recouvrement des états de surface du sol d’une station Traitement des données : - Analyse diachronique des images multi-dates par des logiciels usuels de traitement d’image

Récapitulatif des méthodes, données et indicateurs

Traitement des données et calcul des indicateurs issus des données des lignes de points quadrats Recouvrement de la végétation et des états de surface du sol proprement dits Valeur pastorale Travail en groupe

Pause café

Traitement des données et calcul des indicateurs issus des données des lignes de points quadrats Recouvrement de la végétation et des états de surface du sol proprement dits Valeur pastorale Travail en groupe

Les indicateurs écologiques issus des relevés sur stations permanentes ATTENTION Il existe d’autres indicateurs issus des données collectées à partir de l’aire minimale : la diversité béta (indice de similitude de Jaccard) la densité des espèces pérennes les pourcentages des types biogéographiques la liste des espèces endémiques et/ou rares (valorisation / gestion / conservation de la diversité biologique remarquable)

Les indicateurs écologiques issus des relevés sur stations permanentes ATTENTION Il existe d’autres indicateurs issus des données collectées sur les lignes de points quadrats : La diversité alpha (indice de Shannon et d’équitabilité)

Interprétation des résultats / Comparaison des indicateurs dans le temps et dans l’espace dans un observatoire Les différents résultats peuvent être interprétés en effectuant des comparaisons : dans l’espace (étude synchronique) entre plusieurs observatoires dans le temps (étude diachronique) pour suivre l’évolution d’un indicateur caractérisant une station voire un observatoire

Interprétation des résultats / Comparaison des indicateurs dans le temps et dans l’espace dans un observatoire Comprendre les changements observés Rechercher les facteurs explicatifs Variabilité climatique Impact des activités humaines

1. Variabilité climatique Interprétation des résultats / Comparaison des indicateurs dans le temps et dans l’espace dans un observatoire 1. Variabilité climatique Pluviométrie Productivité Phytomasse Germination

Diminution du couvert végétal Modification des états de surface du sol Interprétation des résultats / Comparaison des indicateurs dans le temps et dans l’espace dans un observatoire 2. Impact des activités humaines Pâturage Diminution du couvert végétal Modification des états de surface du sol

Fin de la session Merci pour votre participation active et votre attention A demain !