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Theses Year : 2021

Identification and recent dynamics of forest habitats within the context of the Habitats Directive

Reconnaissance et dynamique récente des habitats forestiers dans le contexte de la Directive Habitats-Faune-Flore

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Lise Maciejewski

Abstract

In 1992, European natural habitats became items to be conserved in the same way as species were, thanks to the Habitats Directive. This enlarged the scope of action of nature protection public policies to a new level of biodiversity organisation. But the late recognition of the conservation value of habitats and the gaps in their definitions partly explain the absence of time series data at the national scale. This limits our capacity to monitor and assess their conservation status and to adapt conservation measures at the national and local levels. The present thesis work first investigates rapid, formalised approaches for identifying forest habitats. Then, these approaches are used to study the recent dynamics of forest habitats in relation to two substantial changes that occurred in the past decades, i.e., climate warming and the creation of the Natura 2000 network.We first studied the uncertainties linked to the identification of forest habitats when assigning floristic surveys to habitat types by comparing five expert’s judgements with three automatic classification programs. We highlighted high variability among expert judgements, and comparable efficiency between automatic classification programs and expert judgements. We also demonstrated that a limited number of species was sufficient to identify forest habitats, and that surveys carried out in winter could be used too. We thus created time series of standardised data on forest habitats based on different floristic survey sources, whether assigned to a habitat type or not.Secondly, we created 5,701 pairs of historical (before 1987) and recent (after 1997) floristic surveys, and highlighted that 11% of the pairs located in highlands had shifted towards forest habitats characteristic of warmer climate conditions. The increased dominance of these habitats led us to conclude that thermophilisation was underway in highlands. However, no significant shift was observed in lowlands, hence a substantial difference between the thermal requirements of plant communities and current temperatures: a climatic debt is developing. In the face of these different impacts, we proposed that nature protection public policies could be more efficient if they were implemented and prioritised differently in highlands vs. lowlands.Finally, we studied 155 Natura 2000 sites distributed across mainland temperate and mountainous France, and showed that the number of very large trees in the plots where they were observed had increased significantly more inside the network than outside it since its implementation. We thus evidenced that the conservation measures implemented in Natura 2000 forests, which are managed and exploited, have already had positive effects on very large trees – considered as a characteristic of old-growth forests and also used as biodiversity and conservation status indicators of forest habitats.This thesis work was necessary to complement the numerous studies already available at the species and plant community scales, for it is indispensable to aim for the simultaneous conservation of all the levels of organisation of biodiversity to be efficient. Knowing the scope of validity of the tools used to identify forest habitats, but also understanding the recent dynamics of forest habitats and its influencing factors provide useful data to implement surveillance and adapt public policies and management actions, and thereby reach greater efficiency.
En 1992 en Europe, grâce à la Directive Habitats-Faune-Flore, les habitats naturels sont devenus des objets à conserver au même titre que les espèces, élargissant ainsi le domaine d’actions des politiques publiques à un autre niveau d’organisation de la biodiversité. Mais la reconnaissance tardive de leur valeur de conservation, ainsi que des lacunes dans leurs définitions sont en partie responsables de l’absence de séries temporelles de données sur les habitats à l’échelle nationale. Cela limite notre capacité à surveiller et évaluer leur état de conservation, et à adapter les actions de conservation aux niveaux national et local. Les objectifs de cette thèse sont d’abord d’explorer des approches rapides et formalisées de reconnaissance des habitats forestiers afin de pouvoir ensuite étudier leur dynamique récente au regard de deux grands changements survenus au cours des dernières décennies : le réchauffement climatique et la création du réseau Natura 2000.Nous avons d’abord étudié les incertitudes liées à la reconnaissance des habitats forestiers lors du rattachement d’un relevé floristique à un type d’habitat en comparant cinq experts et trois programmes automatiques de classement. Nous avons mis en évidence la forte variabilité de classement entre experts, et l’efficacité des programmes automatiques qui est comparable à celle des experts. Nous avons également montré que pour la reconnaissance des habitats forestiers, un nombre limité d’espèces est suffisant, et qu’il est possible d’utiliser des relevés réalisés en hiver. Ainsi, nous avons pu créer des séries temporelles de données standardisées sur les habitats forestiers à partir de différentes sources d’inventaires floristiques, rattachés ou non à un type d’habitat.Dans un second temps, la création de 5701 couples de relevés floristiques historiques (avant 1987) et récents (après 1997) a permis de mettre en évidence, en montagne, un changement de 11% des couples vers des habitats forestiers caractéristiques de conditions climatiques plus chaudes. L’augmentation de la dominance de ces habitats nous permet de conclure à une thermophilisation des habitats forestiers en montagne. Cependant, aucun changement significatif n’a été observé en plaine, ce qui conduit à un décalage important entre les exigences thermiques des communautés végétales et les températures actuelles : une dette climatique se développe. Face à des impacts différenciés, nous concluons que les politiques publiques pourraient être mises en place et priorisées de façon différente en montagne et en plaine pour être plus efficaces.Enfin, en étudiant 155 sites Natura 2000 français répartis sur tout le territoire métropolitain tempéré et montagnard, nous avons montré que, depuis la mise en place du réseau, l’augmentation de la quantité des très gros bois sur les zones où ils sont présents est significativement plus forte à l’intérieur du réseau Natura 2000 qu’à l’extérieur. Ainsi, nous avons mis en évidence que les actions de conservation mises en place dans les forêts au sein du réseau Natura 2000, qui sont gérées et exploitées, ont déjà eu des effets positifs sur les très gros bois, considérés comme une caractéristique de vieilles forêts, et utilisés aussi comme indicateur de biodiversité et du bon état de conservation des habitats forestiers.Ce travail de thèse était nécessaire pour compléter les nombreuses études déjà disponibles à l’échelle des espèces et des communautés végétales, car pour être efficace il est indispensable de travailler à la conservation de tous les niveaux d’organisation de la biodiversité simultanément. Connaitre les domaines de validité des moyens de reconnaissance des habitats forestiers, mais aussi comprendre leur dynamique récente et les facteurs qui l’influencent permettent de fournir des éléments pour mettre en place un suivi des habitats forestiers et adapter les politiques publiques et les actions de gestion afin d’en améliorer l’efficacité.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-03268758 , version 1 (23-06-2021)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03268758 , version 1

Cite

Lise Maciejewski. Reconnaissance et dynamique récente des habitats forestiers dans le contexte de la Directive Habitats-Faune-Flore. Sylviculture, foresterie. AgroParisTech, 2021. Français. ⟨NNT : 2021AGPT0001⟩. ⟨tel-03268758⟩
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