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Changement de l’utilisation des terres et dynamique de paysages de montagne soumis

au boisement spontané UMR DYNAFOR INRA Annick Gibon (coordinatrice) & Anne Mottet (Systèmes d’Elevage) Gérard Balent, Marie-Pierre Julien, Laurent Raison (Ecologie) Laurent Burnel, Alain Cabanettes, André Gavaland, Ola Mdawar, Jérôme Willm (Accrus forestiers) Sylvie Ladet (SIG), Claude Monteil, David Sheeren (Cormas) PARTENAIRES Borderie Thomas, Baudiffier Régis CDA-65; Fily Marc CRPGE-65; Harel Mathilde & Larrieu Laurent CRPF-Midi-Pyrénées; Noisette Jean-Michel DDT-65; Ospital Philippe, Sourp Eric PNP Eleveurs et habitants des communes concernées

Atelier 1 - Scénarios de la biodiversité : quelles pratiques, quelles attentes des acteurs du COS ?

Séminaire du COS de la FRB 2-3 juillet 2012 CESAB Aix-en-Provence

Le constat: la fermeture massive des paysages


1950 2010

Prairie non envahie

Prairie de type 1 = du frêne à reproduction végétative s’installe dans le tapis de graminées

Prairie de type 2 = des arbustes dépassent le tapis des graminées

Le stade « perchis » = jusqu’à plusieurs milliers de frênes à l’hectare

Face au boisement spontané, comment gérer l'espace pour assurer un développement durable

des vallées?


Durabilité de l’élevage ?

Conservation de la biodiversité ?

Qualités visuelles des paysages ?

Valorisation des accrus ?

De multiples enjeux de gestion de l’espace

Couplage diagnostic intégré et étude prospective


Diagnostic et modélisation empirique des processus Processus écologiques du boisement Quels sont les facteurs et les mécanismes en cause? Quels sont les impacts sur biodiversité? Modalités de gestion de l'espace par les agriculteurs Quelles sont les bases de l’organisation des pratiques d'utilisation de l'espace

/ diversité des exploitations ? Quelles sont les conséquences des différentes trajectoires d'évolution des

exploitations sur le processus de colonisation? Potentialités et gestions des formations forestières Les accrus de frêne présentent-ils un intérêt sylvicole et peuvent-ils être

l’objet d’une valorisation économique? Etude prospective Construction en partenariat, et simulation, de scénarios de

changement de la gestion de l'espace et de ses impacts sur la durabilité des exploitations et des paysages

Les pratiques de gestion contrôlent le processus d’établissement du frêne et sa dynamique

Julien et al Plant Ecol 2006

Biomasse produite

Parcelles au dessus du seuil → colonisation sous forme de plantules (photo a)

Parcelles au niveau du seuil → colonisation par reproduction végétative (photo b)

Parcelles au dessous du seuil → colonisation par frênes de toutes tailles (photos c et d)

Biom

asse

pré

levé

e (fa

uche

et/

ou p

âtur

age)

Parcelles fauchées Parcelles pâturées

Parcelles avec du frêne

Seuil d’intensité d’utilisation

a

c b

Territoires individuels d'exploitations et gestion de l’espace

Organisation traditionnelle de l’espace

Estives

(Champs) & prés de fauche

Pacages de demi-saison & prés de fauche

Z.I.

Fond vallée

Z.I. (Granges)

Fond vallée

Légende: une couleur par exploitation

StableExtensification (en 1 ou 2 changements)IntensificationExtensification puis "ré-intensifcation"

StableExtensification (en 1 ou 2 changements)IntensificationExtensification puis "ré-intensifcation"

Une organisation héritée du système traditionnel qui conduit à une gestion et des changements en mosaïque de l'usage des terres

Parcellaire des exploitations -2003

Evolution des modalités de gestion des parcelles

depuis 1950

Relier les stratégies de gestion de l’espace et la dynamique des paysages

Des stratégies qui s'opposent en partie au boisement … mais des interrogations sur l'avenir des exploitations (durabilité) et son impact sur les dynamiques à l'œuvre sur les paysages

Stratégie

Patrimoniale Stratégie de retrait Stratégie d’entrepreneur Stratégie de niche

Principaux déterminants Culturels Sociaux Economiques Culturels

Principaux objectifs

P é rennité de l’exploitation et durabilité

des ressources agro - pastorales

Faire face à diminution force de travail

(fin de carrière sans successeur)

Efficacité économique Limitation charge en

travail

Entretien d’un petit patrimoine familial ou agriculture “de loisir”

Pratiques de gestion espace

Maintien utilisation agricole de toutes

parcelles

Abandon progressif parcelles éloignées

Abandon des parcelles petites ou à fortes

contraintes d’accès

Maintien utilisation

Stratégie d’adaptation de la

structure d’ exploitation

Agrandissement par reprise de structure

complète d’agriculteurs partant en retraite

Location ou abandon des parcelles superflues

Agrandissement par reprise parcelles de

grande taille ou adjacentes aux

existantes

aucune

Proportion dans la population agricole 50 12,5 25 12,5

agricole de toutes parcelles

Analyse prospective du changement de l’usage des terres et des paysages en partenariat

Co-construction entre chercheurs et gestionnaires Elaboration d’un diagnostic intégré partagé de la dynamique de changement de la gestion de l’espace et des paysages Alternance de séminaires en équipe transdisciplinaire et de travail autonome des chercheurs

Les partenaires non chercheurs: DDAF-65, CRPGE, CDA-65

L’élaboration du diagnostic partagé a aussi fait l’objet de réunions d’échange avec les agriculteurs de la zone d’étude et les habitants d’une de ses communes

Les non-chercheurs de l’équipe ont déterminé les choix importants de base de l’étude prospective, qu’il s’agisse des bases d’évaluation des scénarios, des bases d’élaboration des scénarios et de leur horizon. Ces choix ont conduit à retenir comme base de la simulation le territoire d’une des communes de la zone d’étude et sa situation à la date du diagnostic


Bases d’évaluation scénarios Appréhender le changement des diverses fonctions des paysages

importantes pour DD Représentation ‘réaliste’ des patrons spatiaux du changement des couverts

Indicateurs pertinents du changement de ces fonctions modèles empiriques , indicateurs métriques, visualisations 2D et 3D

Bases d’élaboration scénarios Scénarios prospectifs: hypothèses de modification des politiques

publiques Prise en compte des interactions multi-échelles entre processus

sociaux et écologiques Horizon des scénarios: 30 ans; Base de simulation: territoire d’une

des communes

Deux méthodes de simulation scénarios: simulation SIG - système multi-agent spatialisé

Les scénarios co-construits et simulés sous SIG Scenario 1: poursuite de la tendance locale actuelle Que peut-il se passer sous l’effet de la démographie des exploitations en fonction

de leurs types et stratégies de gestion actuels?

Scenario 2: incidence de la réforme de la PAC sur l’agriculture locale Que peut-il se passer sous l’effet des impacts de la réforme de la PAC sur la

transmission des exploitations et leurs stratégies de gestion des terres? H : les terres en location verbale n’étant pas prises en compte pour l’attribution des

aides, les agriculteurs les abandonnent. A partir des stratégies individuelles il est possible de définir la situation du marché des terres chaque année et de simuler la disparition ou le maintien des exploitations et leurs modifications de parcellaire

Scenario 3: incidence de l’urbanisation Que peut-il se passer sous l’effet des impacts d’une priorité donnée à l’urbanisation

(élargissement du PLU) sur la viabilité des exploitations et la gestion des terres? H : les propriétaires non agriculteurs vendent toutes les terres incluses dans le

périmètre du nouveau PLU en terres à bâtir

• Dans la simulation sous SIG un ensemble de règles relatives aux processus sociaux et écologiques a été déterminé par l’ensemble de l’équipe (partenaires + chercheurs) et appliqué manuellement pour dérouler les scénarios de changement de la gestion des terres et de ses impacts sur les paysages.

• L’accent est mis sur les changements de l’utilisation du foncier en fonction des stratégies des différents acteurs et de leurs modifications selon la situation générale du scénario et l’évolution de leur situation personnelle.

• Les parcelles qui restent à usage agricole conservent leur type d’utilisation (pré de fauche ou pâturage) et de couvert. Les autres sont soit abandonnées (et leur colonisation par le frêne simulée sur la base des processus écologiques) soit construites quand elles sont vendues en terres à bâtir Séminaire du COS de la FRB 2-3 juillet 2012

CESAB Aix-en-Provence

Commentaires

Entités et dynamiques prises en compte dans la construction des scénarios simulés sous SIG

Acteurs Agriculteurs; propriétaires fonciers autres, municipalité

Ressources Parcelles foncières (parcelles cadastrales) Parcelles agronomiques

Dynamiques sociales

Municipalité : - zonage foncier (PLU) Familles agricoles (selon types et situation démographique) : - stratégie de développement de l’exploitation à long terme (vente, achat, location terres) - stratégie de transmission de l’EA (reprise familiale ou arrêt) Propriétaires: - stratégie de gestion du foncier (vente; location à agriculteur)

Dynamiques écologiques

Processus colonisation des prairies par le frêne après abandon agricole

Interactions entre ces dynamiques

Interactions entre acteurs sur le marché des terres (vente, location) Construction des terres agricoles Pas de prise en compte interactions gestion x processus écologiques sur parcelles agricoles

• changements passés

• scénarios 2030

Le changement prospectif des paysages

Gibon et al 2010 LE

CURRENT SITUATION: 2003

Screenshot A

SCENARIO 2: CAP scenario

Overview

SMASH: simulateur SMA du processus de colonisation et des conséquences sur le changement des paysages (basé sur la gestion technique des EA)

Système multi-agent spatialisé sous plateforme CORMAS Couplage avec SIG pour initialisation des données spatialisées et attributaires Cartes des conditions de milieu, des ressources, des entités de gestion Un ensemble de sous-modèles Production et dynamique écologique des ressources naturelles Pratiques et décisions des agriculteurs dans gestion technique de l’exploitation Interface entre processus écologiques et décisions de gestion Un choix d’entités spatiales et d’agents sociaux Eleveurs Parcelles cadastrales Parcelles agronomiques (unités de gestion) Des choix techniques Espace : pixel de 15x15m (après analyse des effets de la discrétisation de

l’espace à divers grains sur le parcellaire géré) Temps : pas de temps annuel (fonctionnement de l’exploitation sur la campagne

agricole) + quinzaine de jours (décisions exploitation des parcelles en fonction du climat)

Commentaire

• Dans le développement du simulateur SMASH, contrairement à la simulation SIG, l’accent a été mis en premier lieu sur la prise en compte du comportement des agriculteurs dans la gestion technique de l’exploitation, l’enjeu étant de rendre compte de leur gestion adaptative en fonction des incertitudes climatiques et de son impact sur l’intensité de l’utilisation des parcelles pâturées (en dessus ou en dessous du seuil) – et donc la colonisation des parcelles.


Diagramme d'interaction entre pratiques de gestion et dynamique du frêne

Méthode ARDI (Michel Etienne et al. 2006) • Acteurs

Agriculteurs; propriétaires municipalité

• Ressources

Parcelles; Troupeaux; Herbe

• Dynamiques sociales et écologiques

• Interactions entre ces dynamiques

Gibon et al 2010 LE

Seuil

23

• Des types de prairie et gestion variés en relation avec l’altitude et la fertilité

Opérations de récolte: d: déprimage; F1, F2, F3: 1ère, 2ème, 3ème Fauche; P: Pâturage

• Une production d’herbe qui dépend du cycle de production, du climat de l’année et de la date de l’opération précédente

• Un sous-modèle de croissance de l’herbe par type de prairie et cycle

Modélisation de l’impact de la gestion sur l’intensité d’utilisation des prairies (= complexe)

type de prairie

itinéraire technique

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

P1 FFF(P) F2 F3P2 FP F1P3 FFP F1P4 dFFP(P)P5 dF(F)P(P)P6 dFP(P)P7 P(P)PP8 FP(P)P9 PPP

avril mai juin juillet déc

F1 (P)P

août sept oct nov

F2 Pd F1 F2 P + (P)d F1 (F2) P + (P)d F1 P + (P)P (P) P

F1 P + (P)P P P


Visualisation 3D sous Google Earth de l'occupation du sol simulée par SMASH Monteil HDR 2011

- Uniquement interactions processus écologiques et techniques ≠ simulation SIG car pas changement de structure des exploitations

- A FAIRE: - Module stratégies gestion à long terme des EA - Module interactions entre agriculteurs et autres

acteurs sur le marché des terres


Une approche transdisciplinaire (Wu 2006 LE) est essentielle pour permettre à la recherche de contribuer efficacement à la construction de scénarios utiles pour l’action = vite dit mais pas toujours facile à faire (et parfois à vivre)

Modéliser des interactions entre les écosystèmes et leur gestion pour construire des scénarios: c’est très compliqué quand elles mettent en jeu plusieurs échelles (comportements de gestion des agriculteurs à court et long terme) et qu’on s’intéresse simultanément à plusieurs fonctions des paysages

Beaucoup de temps et d’efforts doivent être consacrés à la recherche des modes de représentation les plus simples des interactions entre les différentes composantes (au détriment de la valorisation scientifique)

Il faut naviguer entre précision, réalisme et généralisation = négociation permanente, entre qualitatif et quantitatif, entre règles à dire d’expert et modèles empiriques des processus pour pouvoir simuler les changements

Cela souligne l’intérêt de développer un diagnostic intégré de la gestion des paysages avant de construire un modèle de simulation de scénarios

En guise de conclusion

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