DEVOGEL Pierre Master 2 Patrimoine Naturel et Biodiversité Année universitaire 2013/2014 Evaluation du succès de réhabilitation de zones humides dans le Finistère à partir des communautés d’arthropodes terrestres. - Mise en place méthodologique et état initial des sites - Agonum muelleri Corroac’h, 2014 Pirata piraticus ©www.eakringbirds.com ©Pierre Devogel ©Aleksander Chmiel Stage effectué du 1er mars au 30 aôut 2014 EA 7316, Biodiversité et Gestion des Territoires, Université de Rennes 1 Groupe d’Etude des Invertébrés Armoricains Maîtres de Stage : Julien PETILLON (MC) et Cyril COURTIAL (Chargé d’études au GRETIA) Soutenue en Septembre 2014 devant Maryvonne CHARRIER (Présidente du Jury), Anne-Marie CORTESERO (Rapporteur) et Vincent JUNG (Examinateur). 0 SOMMAIRE Introduction ......................................................................................................... 1 Matériel & Méthodes .......................................................................................... 4 Sites d’étude ........................................................................................................................... 4 Protocole d’échantillonnage ................................................................................................... 5 Paramètres abiotiques ............................................................................................................. 6 Traits fonctionnels des espèces ............................................................................................... 6 Analyses statistiques ............................................................................................................... 6 Résultats ............................................................................................................... 7 Présentation générale des résultats ......................................................................................... 7 Evaluation de l’effort d’échantillonnage ................................................................................ 8 Analyse de la variabilité intra-parcelle ................................................................................... 9 Paramètres spécifiques ......................................................................................................... 10 Paramètres fonctionnels ........................................................................................................ 12 Discussion ........................................................................................................... 19 Considérations générales ...................................................................................................... 19 Comparaisons des parcelles .................................................................................................. 20 Préconisations méthodologiques .......................................................................................... 22 Conclusion ............................................................................................................................ 23 Bibliographie ...................................................................................................... 23 1 Remerciements Mes premiers remerciements vont à l’ensemble de ma promotion de Master 2, pour leur amitié et cette année qu’ils ont su rendre inoubliable. Un grand merci à mes collègues de bureau et amis, Baptiste, Jessica, Angélique, Charlène, Kaïna, Manon, Melaine et Boris pour leur aide et leur bonne humeur. Merci beaucoup à Géraldine Dubourg, Frédéric Ysnel, Jean-Marc Paillisson, Frédéric Fonteneau, Alexandre Carpentier, Thimothé Besse et Loïc Marion pour m’avoir accueilli au sein du labo et pour avoir rendu ce lieu si accueillant et convivial. Toute ma gratitude à Matthieu Lagarde, Jean-Paul Le Chapt et Philippe Zorgati pour leur aide et leurs conseils en détermination ainsi qu’à Loïs Morel pour son temps et son soutien statistique. Mes derniers remerciements, et non pas les moindres, vont à mes deux maitres de stage, Julien Petillon et Cyril Courtial, pour la confiance qu’ils ont placés en moi en me permettant de réaliser ce stage et m’avoir encadré tout au long de celui-ci de par leurs conseils avisés. Merci à toutes et à tous. 2 Introduction L’impact des activités humaines sur les milieux naturels n’est plus à démontrer aujourd’hui. Ces activités, dans la majorité des cas, sont sources de perturbations : elles modifient spatialement et/ou temporellement les relations entre les êtres vivants et leurs milieux. Or de nombreux milieux naturels sont intrinsèquement dynamiques (Burel & Baudry, 1999) et subissent de manière courante des perturbations naturelles face auxquelles ils sont capables, de par leur résistance* et/ou leur résilience**, de se maintenir. On sait aujourd’hui que certains attributs d’un milieu, tels que la richesse spécifique, peuvent influencer ces capacités de résistance et de résilience (Tilman & Downing, 1994). Les perturbations issues de l’activité humaine, en modifiant ces attributs, peuvent diminuer le maintien d’un écosystème et ainsi entraîner sa dégradation. Or aujourd’hui, tous les écosystèmes sont soumis à des perturbations anthropiques, qu’elles soient directes (déforestation, mise en culture, …) ou indirects (pollutions atmosphériques et aquatiques, importations d’espèces exogènes, …). L’activité humaine croissante est accompagnée d’une augmentation de l’intensité de ces perturbations, ce qui tend à accroître la dégradation des milieux et leur fragmentation. Cette tendance à la fragmentation des habitats et ses conséquences sont reconnues comme une atteinte majeure à la biodiversité (Harrison & Bruna, 1999 ; Balmford et al., 2005). La seule protection des fragments de milieux naturels non dégradés existant encore aujourd’hui pourrait ne pas être suffisante au maintien à long terme de la biodiversité et de ses fonctions (Bennett, 1997). En effet, les récentes avancées technologiques dans le domaine de la génétique ont montré que la fragmentation des habitats était un facteur important de perte de diversité génétique chez de nombreux taxa, et donc un facteur de disparition d’espèces sur le long terme. Ainsi, les surfaces de milieux naturels encore peu dégradés doivent être à la fois maintenues mais aussi reconnectées pour être efficaces au maintien de la biodiversité (Beier & Noss, 1998 ; Gilbert-Norton et al., 2010). Ceci inclut le retour d’écosystèmes dégradés à un état non dégradé, proche de celui qu’ils avaient avant les perturbations anthropiques. Or, à court terme, le simple arrêt des perturbations anthropiques sur un écosystème peut ne pas être suffisant pour permettre son retour à un état historique, notamment lorsque les perturbations anthropiques ont été longues et intenses. C’est pourquoi, dans cet objectif, une science a vu le jour dans les années 80 : l’écologie de la restauration. L’écologie de la restauration est une science qui par son application, les restaurations écologiques, a pour objectif la transformation d’un écosystème dégradé en un écosystème historique et/ou indigène. Plus précisément, on distingue sous le terme de « restauration » trois voies différentes d’intervention : la restauration stricte, la réhabilitation et la réaffectation (Aronson et al., 1995). La restauration au sens strict est un retour par suppression des facteurs de dégradation, tandis que la réaffectation est un changement du fonctionnement global de l’écosystème. A mi-chemin entre ces deux interventions, la réhabilitation est mise en place lorsque l’écosystème considéré est gravement dégradé et que certaines de ses fonctions (résilience, productivité, …) sont endommagées, voire *Résistance : inertie d’un écosystème face aux changements ** Résilience : aptitude d’un écosystème à revenir à sa trajectoire antérieur de succession progressive après 1 disparition des perturbations externes qui l’en avaient dévié. bloquées (Aronson et al., 1995). L’intervention de l’homme est alors nécessaire pour repositionner cet écosystème sur une trajectoire favorable, autrement dit pour transformer l’écosystème de manière à ce qu’il (ré)atteigne l’écosystème historique ou indigène. Cet état souhaité est défini à partir d’un écosystème dit « de référence ». Cette référence peut être soit l’écosystème historique lui-même, lorsque celui-ci est connu de manière détaillée, soit un écosystème encore existant représentant une approximation au plus juste de l’état historique. Dans ce dernier cas on considère que plus l’écosystème de référence choisi est géographiquement éloigné de l’écosystème restauré et plus la différence entre cette référence et l’écosystème historique sera grande (Pickett & Parker, 1994 ; White & Walker, 1997). Pour connaître l’évolution et le succès de restauration d’un écosystème il est donc nécessaire de le comparer à un écosystème de référence. Cette comparaison devrait, dans l’idéal, englober l’ensemble des critères écologiques de l’écosystème de référence. Cependant, par économie de temps et/ou de moyens, ou simplement par choix, seuls quelques critères écologiques sont généralement pris en compte dans les évaluations. Or, le choix du/des critère(s) d’évaluation utilisé(s) peut s’avérer difficile (Simberloff, 1990) et différent selon les objectifs fixés. Par exemple, lorsque une restauration a pour objectif de rétablir une espèce cible, le critère pourra être l’évolution de la population de cette espèce cible (Brussard, 1991). Ainsi, l’azuré Icaricia icarioides fenderi, dont l’habitat en nette regression aux Etats-Unis, est sujet à des tentatives