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2024
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Cartographier les pressions qui s’exercent sur la biodiversité : éléments de réflexion autour des pratiques utilisées

Mapping human pressures on biodiversity: food for thoughts about practices used
Mapeando las presiones humanas ejercidas sobre la biodiversidad: reflexión en torno a las prácticas realizadas
Paul Rouveyrol

Résumés

Pour mieux orienter les politiques de conservation, il est crucial de comprendre les mécanismes responsables de la perte de biodiversité. Les cartes illustrant les pressions anthropiques sur la biodiversité représentent une solution technique en plein développement face à cet enjeu. Cet article, fondé sur une revue bibliographique, éclaire les diverses étapes de leur élaboration et interroge la pertinence des choix méthodologiques envisageables. La définition des notions mobilisées pour élaborer ces cartes, en particulier celle de la pression, représente un premier défi. La pression se trouve précisément à la jonction entre les facteurs de détérioration et leurs répercussions. Cependant, les indicateurs à notre disposition pour la localiser géographiquement sont généralement axés soit sur les causes, soit sur les conséquences de la dégradation. Cet écueil peut être surmonté si la nature des indicateurs utilisés est bien définie. À cet effet, nous proposons une catégorisation des indicateurs de pressions, permettant de faire le lien avec les finalités de la carte. Les transformations cartographiques et sémiologiques, incluant notamment les questions d’échelle et de cumul de pressions, sont ensuite décomposées pour souligner les implications des différents choix méthodologiques possibles et en tirer des recommandations. Nos résultats confirment le besoin d’adapter les méthodes à l’utilisation qui est faite de la carte et plaident pour un meilleur partage de ces méthodes et de leurs limites.

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Texte intégral

Introduction

1La biodiversité subit partout dans le monde une crise sans précédent et cette crise est la conséquence directe des activités de l’espèce humaine (Diaz et al., 2019). Le rôle des sciences de la conservation est de produire de la connaissance pour y faire face. Pourtant, cette connaissance se focalise davantage sur les espèces, les milieux naturels et leur état que sur les causes de leur dégradation (Virtanen et al., 2022). Or, l’urgence de la situation impose de disposer des indicateurs les plus efficaces pour orienter les actions. Suivre l’évolution des populations d’espèces (Collen et al., 2009), la régression ou l’expansion des milieux naturels (Selleron, 2004) est essentiel pour sensibiliser le grand public et les décideurs et évaluer l’impact des actions prises. Mais, d’une part, ce type d’indicateurs, qu’il s’agisse de diversité spécifique, génétique ou écosystémique, n’est pas exempt de limite dans sa capacité à rendre compte de l’état de la biodiversité (Spangenberg, 2007). D’autre part, utilisés seuls, ils sont inopérants pour suivre, caractériser et quantifier les causes des dégradations. Connaître les mécanismes à l’origine d’un problème est pourtant la première étape pour le résoudre. Aussi, intégrer les facteurs de perte de biodiversité aux outils de pilotage des politiques de conservation est crucial (Virtanen et al., 2022).

2Ces facteurs sont souvent étudiés au niveau des populations. Ainsi, l’évaluation du risque d’extinction d’une espèce, dans le cadre des listes rouges, se fait à l’échelle de l’ensemble de son aire de répartition (Ichter et al., 2024). Or, l’intensité et la fréquence des facteurs de dégradations ne sont pas homogènes dans l’espace (Brooks et al., 2006). Pour savoir où agir, cartographier la biodiversité ne suffit donc pas, il faut aussi connaître la distribution de sa dégradation et de ses causes. Cet objectif fait l’objet de travaux aux dénominations parfois diverses : cartes des espaces demeurés "sauvages" (McCloskey, Spalding, 1989), d’empreinte humaine (Sanderson et al., 2002), ou à l’inverse, de "naturalité" (Guetté et al., 2018a), et enfin cartes de pressions sur la biodiversité (Bowler et al., 2020). Leur développement répond à des besoins qui, au cours du temps, sont devenus de plus en plus précis. Il s’agissait d’abord de mettre en lumière l’emprise humaine sur les milieux naturels (Sanderson et al., 2002), puis d’en suivre l’évolution dans le temps (Geldmann et al., 2014). Des représentations plus détaillées ont ensuite été proposées pour distinguer, au sein de la dynamique générale de dégradation, l’effet de chaque activité humaine (Dailianis et al., 2018). En France, c’est surtout dans les espaces marins que les gestionnaires se sont montrés pionniers dans le diagnostic, l’analyse et la représentation des données de pression (Quemmerais-Amice et al., 2020). Des cartes ont cependant été également élaborées sur le domaine terrestre pour accompagner la mise en œuvre de la stratégie nationale pour les aires protégées (Cherrier et al., 2021). D’autres visent un plus large public : ainsi l’Observatoire National de la Biodiversité (ONB) a proposé en 2019 une première carte des pressions sur la biodiversité pour la France (ONB, 2019), en cours de mise à jour (Debuf, Miguet, 2023).

3Discipline encore jeune mais en plein essor (Tulloch et al., 2015), la cartographie des pressions sur la biodiversité produit un nombre croissant de cartes, aux approches diversifiées. Cependant, jusqu’ici peu d’auteurs ont cherché à comparer comment ces différentes cartes étaient construites. La synthèse récemment produite par Ridley et al. (2022) met en avant, sur le volet méthodologique, la diversité des sources de données utilisées. En dehors de cette conclusion, elle se focalise plus sur les thématiques traitées par les cartes que sur leurs modalités d’élaboration. D’autres revues existent, notamment au sujet des utilisations des cartes de pression pour la planification (Ostwald et al., 2021, Virtanen et al., 2022) mais elles n’approfondissent pas non plus la façon dont elles sont élaborées. Il faut donc rechercher directement l’information au sein de chacune des publications associées aux cartes de pression : que nous disent-elles des techniques mises en œuvre pour leur construction ? Trois catégories peuvent être distinguées : les cartes réalisées dans le cadre de publications scientifiques, celles à l’attention des professionnels de la biodiversité, encore peu nombreuses, et enfin les documents grand public. Souvent, à de notables exceptions près (ONB, 2019), les deux dernières ne développent pas les méthodes utilisées. Pour les cartes présentées au sein d’articles scientifiques, un niveau de détail important est souvent donné sur la construction des indicateurs (Ostwald et al., 2021). À l’inverse, la pertinence des données utilisées est rarement discutée (Geldmann et al., 2014) et les concepts utilisés, pourtant largement traités dans des publications dédiées (Salafsky et al., 2008 ; Judd et al., 2015 ; Oesterwind et al., 2016) n’y sont que peu développés. Quant aux questions liées à l’implantation spatiale et aux choix sémiologiques, elles ne sont jamais exposées, comme cela a déjà été constaté pour l’ensemble des cartes dédiées à la biodiversité (Malavasi, 2020). Pourtant, de la collecte de la donnée à sa représentation spatialisée, le processus de construction d’une carte est beaucoup plus long et complexe que le seul calcul des indicateurs que l’on souhaite figurer : il nécessite d’arbitrer sur une série de choix, jamais automatiques, et susceptibles chacun d’aboutir à des cartes très différentes.

4La diversité des cartes, dont on peut penser qu’elle correspond à des approches méthodologiques variées, peut aussi refléter une multiplicité de besoins : l’élaboration d’une carte doit en effet se faire en fonction des utilisations qui en sont attendues (Lobry, Catteau, 2023). À notre connaissance, la réflexion sur l’adéquation entre méthodes et besoins, et sur les prescriptions pouvant être faites, n’a jamais été menée sur l’ensemble de la construction d’une carte de pression. Notre proposition est ici de mettre en lumière les différentes étapes qui jalonnent ce travail, depuis les concepts théoriques mobilisés jusqu’à la représentation spatiale. L’objectif de cet article est de décomposer le processus de construction d’une carte de pression sur la biodiversité afin d’identifier les choix méthodologiques successifs que cette construction implique, et d’en dégager, selon les objectifs de ces cartes, des recommandations éventuelles. Ce travail s’appuie sur une revue des cartes existantes, afin de disposer d’une vue d’ensemble des pratiques, ainsi que sur l’approfondissement de plusieurs exemples sélectionnés pour leur représentativité. Après avoir examiné la question des finalités des cartes, nous mettons ces finalités en regard des étapes successives de leur construction : le choix d’une définition pour le concept de pression, la sélection des données nécessaires et leur mobilisation pour le calcul des indicateurs et enfin leur représentation spatiale.

Méthodologie

5Cet article se fonde sur une analyse des cartes de pressions existantes et de la bibliographie associée. Une recherche a été faite en novembre 2023 sur la plateforme Web of Science via l’équation suivante :

(titre=(map* ou spatial*)) et (titre=(threat* ou pressure* ou impact* ou footprint ou "human influence" ou "hotspots")) et (résumé=(biodiversity ou "biological diversity" ou ecosystem)).

6697 références ont été examinées et, après un premier tri sur les titres, 80 ont été sélectionnées. Nous avons retenu les publications comportant au moins une carte présentée comme une carte de pression ou d’impact, en lien explicite avec la thématique de conservation de la biodiversité. 20 références supplémentaires, identifiées au cours de l’analyse bibliographique et répondant à ces critères, ont également été ajoutées.

7Afin de tenir compte également des cartes non issues de la littérature scientifique, une recherche plus rapide, et limitée au monde francophone, a été réalisée via le moteur de recherche Google avec les mots clefs "cartes + pression + biodiversité". Cette recherche a également été effectuée en remplaçant le terme "pression" par chacune des cinq pressions majeures citées par Diaz et al. (2019). Pour éviter toute redondance avec la recherche précédente, les cartes issues directement de la littérature scientifique ont été exclues de ce second volet.

Pourquoi cartographier les pressions ?

8Les cartes de pression les plus anciennes semblent paradoxalement s’intéresser surtout aux espaces où ces pressions sont absentes. L’intitulé de l’article fondateur de Sanderson et al. (2002) donne un bon aperçu de ce qui est recherché dans ces travaux : "The last of the Wild". À l’aide d’un indicateur "d’empreinte humaine", son objectif est de localiser les derniers secteurs sauvages. Pour ces auteurs, la carte est vue comme le medium le plus adapté pour représenter le niveau d’influence de l’être humain sur l’environnement. Sanderson et al. (2002) l’expriment clairement : "ce dont nous avons besoin est un moyen de comprendre cette influence qui soit global dans son emprise et cependant facile à appréhender – ce dont nous avons besoin est une carte". La carte, en tant qu’image permettant "une lecture globale et instantanée" (Levy, 2001, in Arnaud, 2015) d’un phénomène, est dans ce cas un outil parmi d’autres de mesure de la dégradation des écosystèmes. En termes de politique publique, en mettant l’accent sur les zones soumises aux plus faibles niveaux de pressions, ces travaux nous encouragent explicitement à y prioriser les actions de conservation. C’est aussi une des raisons d’être de la carte de la naturalité en métropole, qui constitue en quelque sorte l’envers des pressions (Guetté et al., 2018a).

9À l’inverse, d’autres cartes localisent les sites "sous pression" pour guider les stratégies de réduction de ces pressions. Celles réalisées par des institutions publiques ou des organisations non gouvernementales (Nugent, 2019 ; CGET, 2019) sont majoritairement monothématiques : sur chaque carte, une pression unique est représentée afin d’identifier les zones les plus affectées. Elles s’adressent souvent à un public averti ou militant. Comme nous le détaillons plus loin, des cartes monothématiques peuvent aussi être assemblées pour construire des cartes de niveau de pression cumulée (Halpern et al., 2008b ; Judd et al., 2015). L’objet de ces dernières, très présentes dans la littérature scientifique, rejoint de fait celui des cartes d’empreinte humaine évoquées plus haut, à ceci près qu’elles mettent explicitement l’accent sur les zones impactées plutôt que sur les secteurs préservés.

10La finalité des cartes de pression est plus claire encore dans un cas où elles ne constituent qu’une étape du processus cartographique. Il s’agit des analyses consistant à les croiser avec les enjeux que les pressions mettent en péril. Ces enjeux peuvent être la présence d’espèces patrimoniales (Allan et al., 2019 ; Suarez et al., 2023), ou encore des services écosystémiques (Schröter et al., 2017). 45 % des cartes recensées dans notre revue étaient réalisées dans ce but, particulièrement présent pour les travaux marins (figure 1). Ces analyses spatiales s’inscrivent dans le prolongement des travaux menés dans le domaine du "systematic conservation planning" (Margules, Pressey, 2000). La carte finale y représente la combinaison du niveau de pression et d’enjeu à préserver, et c’est elle qui doit informer sur la stratégie de conservation à adopter. En lien avec les deux finalités déjà citées, représenter les sites sous pression ou ceux encore préservés, cette stratégie peut alors être préventive, en priorisant les sites à enjeu et faible niveau de pression, ou réactive, en ciblant les sites à enjeu les plus exposés aux pressions (Brooks et al., 2006 ; Schröter et al., 2017).

Figure 1 : Nombre de cartes recensées selon le domaine concerné et l’objectif de croiser avec des cartes d’enjeu

Figure 1 : Nombre de cartes recensées selon le domaine concerné et l’objectif de croiser avec des cartes d’enjeu

Rouveyrol, 2024

11Quand elle n’est pas un medium de sensibilisation, la carte de pression peut donc constituer un outil de priorisation spatiale. Qu’il s’agisse de cibler les secteurs avec le niveau de pression le plus fort ou le plus faible, c’est le caractère relatif de l‘indicateur représenté qui importe, à savoir les différences du niveau de pression dans l’espace. C’est particulièrement le cas pour les cartes cumulées, dont la valeur de l’indicateur représenté est difficile à interpréter en elle-même mais peut être comparée d’un secteur à l’autre. Dans le cas de cartes traitant une seule pression, une interprétation absolue des valeurs représentées peut, dans certains cas du moins, être plus aisée (par exemple seuil de toxicité d’un polluant).

12À cette diversité des utilisations répond donc une diversité des publics : scientifiques pour les cartes issues de la littérature, praticiens ou décideurs politiques pour celles censées éclairer les stratégies de conservation, grand public pour les cartes de sensibilisation. Comme Lobry et Catteau (2023) l’ont déjà montré dans le domaine environnemental, associer les usagers à la construction de la carte plutôt que de limiter cette discussion à la phase finale permet de partager ses finalités et d’améliorer sa pertinence. Ce dispositif participatif a été testé avec succès concernant les cartes de connectivité écologique (Bousquet et al., 2014). Pour les pressions sur la biodiversité, les travaux consultés ne semblent pas y recourir, opérant de façon purement technicienne et descendante. Pour comprendre les choix méthodologiques qui ont jalonné leur construction, il faut donc reconstituer, à partir, le cas échéant, des informations fournies par les auteurs, ou à défaut par examen de leurs cartes, les différentes étapes de cette construction et analyser, pour chacune, les orientations prises. C’est l’objet des parties suivantes, en commençant par la question qui nous semble devoir précéder toutes les autres : qu’appelle-t-on pression sur la biodiversité ? Quelle définition retenir pour sa spatialisation ?

Que cherche-t-on à cartographier : la pression, un concept éprouvé ?

La pression, une étape dans une chaîne de causalités

13Cartographier l’aire de présence d’une espèce ne pose pas question sur ce qui est représenté. Lorsqu’il s’agit de localiser ce qui pourrait conduire à la dégradation de cette espèce, le sujet est plus délicat : comment définir ce concept et l’appliquer à des travaux cartographiques ? Une pression sur la biodiversité est avant tout un événement, survenant au cours d’une série de réactions en chaîne, dont le résultat est la détérioration prévue ou constatée de son état. Cette séquence a été compartimentée en étapes bien distinctes par le modèle conceptuel Pression-État-Réponse (PER, OECD 1993), complété par le cadre "force motrice-pression-état-impact-réponse" (ou DPSIR) développé par l’Agence Européenne de l’Environnement (Smeets, Weterings, 1999 ; figure 2).

Figure 2 : Modèles PER (au centre) et DPSIR (en périphérie)

Figure 2 : Modèles PER (au centre) et DPSIR (en périphérie)

Selon le modèle PER, des pressions exercées par les activités humaines modifient la qualité et la quantité des ressources naturelles, qui constituent le compartiment État. La société réagit à ces changements par le biais de Réponses. Le modèle DPSIR intègre deux étapes supplémentaires : les moteurs sociétaux du changement environnemental (Moteur/Driver) exercent des pressions sur l’environnement (Pression/Pressure), ce qui modifie l’état (State) de l’environnement, générant ainsi des impacts (Impact), comme la modification des fonctions écologiques et des services écosystémiques rendus. Ces impacts sont susceptibles de susciter des Réponses, dont la vocation est d’agir sur les moteurs, les pressions ou les impacts.

Rouveyrol, 2024. D’après OECD, 1993 et Washer, 2004.

14De nombreux travaux mobilisent ces cadres conceptuels, mais ils ne s’accordent pas tous sur le sens de l’étape "Pression". Dans une revue appliquée aux écosystèmes côtiers, Gari et al. (2015) ont examiné à quelle étape du modèle DPSIR différents processus, par exemple l’aquaculture, l’urbanisation ou les changements d’occupation des sols, étaient rattachés par différents auteurs. Ils montrent, à titre d’exemple, que, selon les cas, l’urbanisation est considérée comme une pression ou un moteur, alors que l’eutrophisation est interprétée comme pression dans un cas et paramètre d’état dans l’autre. Maxim et al. (2009) font état d’une disparité plus grande encore : selon les études, en lien aussi avec le champ disciplinaire et le contexte local, la consommation d’énergie ou les invasions biologiques sont classées parmi les forces motrices, les paramètres d’état, de pression ou encore d’impact.

15Ces divergences sont également visibles dans les mots choisis par les auteurs pour définir ce qu’est une pression. Salafsky et al. (2008) la rattachent clairement à une "activité ou processus humain". À l’inverse, la pression ne fait que découler des activités pour d’autres auteurs qui la définissent comme "le mécanisme à travers lequel une activité humaine peut avoir un effet" (La Rivière et al., 2015), voire "le résultat [de ce] mécanisme" (Oesterwind et al., 2016). La notion "d’événement" ou encore "d’agent" est également utilisée (Judd et al., 2015). Maxim et al. (2009) parlent, de façon plus générique, de "facteur anthropique (induisant des changements environnementaux)", mettant ainsi l’accent sur un caractère causal et l’origine humaine, mais restant peu informatif concernant la nature de ce que serait une pression.

16Après trente ans d’existence du modèle Pression-État-Réponse, de réelles divergences persistent donc dans la définition de ses différentes étapes. Dans ces conditions, comment le mobiliser dans le cadre de travaux cartographiques ? Une solution repose sur un point de consensus dans la littérature : la place, bien définie, de la pression dans cette chaîne de causalité plus large. Quels que soient les auteurs, elle se situe toujours à l’exacte interface entre la cause du phénomène considéré (moteurs, sources, activités) et ses conséquences sur l’environnement (impact, changement d’état). Elle constitue le chaînon manquant entre l’explication du phénomène, du côté des activités humaines, et l’objet qui, au sein de l’environnement, subit la dégradation. En d’autres termes, la pression est, pour les situations où une dégradation est observée, le point de contact entre société et écosystèmes. Cette idée de pression comme interface se retrouve chez plusieurs auteurs, dans des termes exprimant la dualité entre amont et aval du modèle DPSIR. La pression reflète ainsi l’interaction entre les sphères socio-économique et biophysique (Haberl et al., 2008a), ou encore symbolico-culturelle et environnementale (Maxim et al., 2009).

17Posée en ces termes, la "place" de la pression est bien établie et tient lieu en elle-même de définition. Cette solution n’est cependant que partielle quand il s’agit de décrire, quantifier et enfin cartographier les faits. Première difficulté, le point de contact entre facteur et conséquence est souvent indistinct. Prenons le cas d’une pollution chimique accidentelle d’origine industrielle : il est difficile d’établir si la pression correspond à l’introduction de la substance dans le milieu naturel, à l’atteinte d’un seuil jugé problématique, au moment où elle agit sur les espèces ou encore à celui du dysfonctionnement à l’origine de la fuite du polluant. Par ailleurs, le lien entre cause et effet, donc la pression, est souvent instantané et donc impalpable. Étudier le dérangement d’une espèce, c’est décrire ce qui peut ne prendre que quelques fractions de secondes, celles durant lesquelles l’animal croise la route d’un être humain, qui ne génère que plus tard, et selon le niveau de répétition, des impacts mesurables en termes de longévité ou de succès de reproduction : très souvent, ce contact fugace est difficile à décrire.

18La pression correspond donc à un point de contact souvent indistinct dans un continuum entre source et impact. Complexité supplémentaire, ce continuum n’est pas linéaire : une pression peut engendrer plusieurs impacts, et inversement un impact peut résulter de plusieurs pressions, dont chacune s’explique elle-même souvent par plusieurs moteurs (Geldmann et al., 2014 ; Oesterwind et al., 2016). De plus des interactions, positives ou négatives, et souvent non linéaires (Spangerberg et al., 2007) existent à tous les niveaux (figure 3). Par exemple, l’effet du cumul de deux pressions n’équivaut généralement pas à la somme des effets qu’aurait eu chaque pression prise isolément (Halpern et al., 2008a) : ainsi l’effet propre de la pression "changement climatique" sur un écosystème forestier n’est pas le même s’il subit par ailleurs une pression générée par une sylviculture intensive, diminuant sa résistance aux sécheresses (Pretzsch et al., 2012).

Figure 3 : Modèles théoriques de causalités moteurs (M) – Pression (P) – État (E)

Figure 3 : Modèles théoriques de causalités moteurs (M) – Pression (P) – État (E)

À gauche, modèle linéaire : un moteur génère une pression impactant l’état d’un enjeu naturel. À droite, modèle non linéaire, plus proche de la réalité : un moteur peut générer plusieurs pressions qui affectent chacune plusieurs enjeux naturels, et des interactions, positives ou négatives, existent entre moteurs et pressions.

Rouveyrol, 2024

19Définir la pression par sa place à l’interface source-impact est un premier pas, mais ce positionnement dans un continuum complexe laisse encore la place à une possibilité d’interprétation importante, comme en atteste la littérature. Nous proposons à présent de voir comment, en mobilisant d’autres concepts associés à la notion de pression, ce positionnement peut être précisé et devenir ainsi plus opérationnel et lisible pour l’élaboration de cartes.

Exposition, sensibilité et enjeu, des notions permettant d’éclairer les finalités des cartes de pressions

20Pour comprendre comment mieux mobiliser la notion de pression pour répondre aux besoins traduits par les cartes, un parallèle peut être fait avec une autre discipline générant des cartes environnementales : la prévention des risques naturels. Là où les cartes de pression mettent en regard des moteurs de dégradation, d’une part, et des écosystèmes d’autre part, celle-ci définit le risque comme la combinaison d’un aléa (phénomène naturel dangereux) et d’un enjeu (populations humaines ou biens matériels) (Morel et al., 2006). L’aléa est lui-même décrit par une intensité et une occurrence spatio-temporelle. Ces deux composantes de l’aléa peuvent être directement transposées dans le domaine de la cartographie des pressions sur la biodiversité : par exemple en termes de quantité de polluants introduits, fréquence de dérangement, part d’un territoire artificialisée chaque année, etc. Pour désigner l’aléa, La Rivière et al. (2015) utilisent le terme d’exposition. Souvent directement liée au niveau des pratiques humaines à l’origine de la pression, l’exposition qualifie, sur une période donnée, et relativement à un territoire, un écosystème, une espèce ou une population, l’amplitude ou la fréquence avec laquelle s’exerce cette pression.

21La comparaison avec les risques naturels vaut aussi pour la seconde composante du risque : l’enjeu, soit ce qui est affecté par l’aléa. Appliqué à la biodiversité, l’enjeu se décline lui-même en deux notions : la sensibilité et le niveau d’enjeu. La sensibilité à une pression reflète la propension d’une espèce ou d’un écosystème à être dégradé lorsqu’il est exposé à cette pression. Elle constitue une qualité propre à la sphère environnementale, tout en se référant explicitement à une pression précise, à laquelle elle est spécifique : une espèce peut être sensible à une pression mais pas à une autre. Cette sensibilité résulte elle-même de deux facteurs : la résilience, soit le temps nécessaire à l’espèce ou au milieu pour retrouver son état naturel une fois que la pression a cessé de s’exercer, et la résistance : sa capacité à tolérer une pression sans subir de modification significative (La Rivière et al., 2015). Des paramètres complémentaires qualifiant le niveau d’enjeu de l’objet environnemental considéré, soit l’importance de le conserver, peuvent également être mobilisés : par exemple responsabilité d’un territoire donné pour une espèce, rôle fonctionnel d’un habitat dans un paysage, originalité phylogénétique d’un taxon, etc. Ces paramètres, couramment utilisés dans les travaux de priorisation en sciences de la conservation (Le Berre et al., 2019), se situent hors du modèle DPSIR : ils sont globalement décorrélés des risques de dégradation et des moteurs correspondants (une espèce peut être endémique, ou jouer un rôle fonctionnel majeur, sans pour autant que cela influe sur son risque d’extinction).

22Pour une pression donnée et l’objet environnemental sur lequel elle s’exerce, c’est la combinaison exposition/sensibilité, éventuellement pondérée par un niveau d’enjeu, qui est déterminante. Si le niveau d’exposition est faible, l’impact est limité. Et, à l’inverse même un fort niveau d’exposition n’est pas problématique si l’espèce ou le milieu n’est pas sensible. L’ajout de ces notions d’exposition et de sensibilité fournissent donc les briques élémentaires qui rendent le schéma DPSIR plus opérationnel (figure 4) : ils le relient aux attentes classiques des praticiens : quel risque anticiper ? Quelles actions prévoir ? Dans le domaine de la conservation, cette combinaison exposition/sensibilité est largement utilisée mais rarement explicitée de la sorte : on utilise plutôt les notions d’impact ou état de conservation. Le travail de définition présenté ici permet d’expliciter le lien avec ces termes : une espèce sensible à une pression à laquelle elle est effectivement exposée subit un impact ; pour un habitat naturel, incluant les habitats d’espèces, l’état de conservation exprime la même notion. Impact et état de conservation sont ainsi deux concepts que l’on peut exprimer directement par la combinaison de la sensibilité et de l‘exposition aux pressions.

Figure 4 : Logique d’articulation des différentes notions associées au concept de pression

Figure 4 : Logique d’articulation des différentes notions associées au concept de pression

Rouveyrol, 2024

23Les pressions et leur co-occurrences avec les habitats et espèces sont généralement cartographiées avec une résolution spatiale limitée, qui implique un certain niveau d’incertitude sur leur recouvrement mutuel. Cette incertitude peut être augmentée par le lien plus ou moins direct des indicateurs utilisés à la pression ciblée. En réalité, du fait de ces limites, plus qu’une exposition avérée, c’est un risque que l’objet soit effectivement exposé à la pression qui est le plus souvent représenté. En combinant ce risque à des données de sensibilité, soit en croisant risque d’exposition et niveau de sensibilité, la grandeur mesurée évalue le risque d’impact. Appelé "vulnérabilité" par La Rivière et al. (2015), ce risque d’impact fait également écho au risque d’extinction évalué dans le cadre des listes rouges. En un sens, ce risque d’impact, ou vulnérabilité, se retrouve aussi à l’interface exacte entre moteurs des dégradations et enjeux environnementaux. De fait, c’est lui que désignent Ridley et al. (2020) quand ils s’intéressent aux cartes de menaces ("threat map") qu’ils définissent comme la localisation des zones de co-occurrence des pressions et enjeux, rejoignant de fait les cartes de points-chauds (Myers et al., 2000), et c’est l’approche majoritaire, via la méthode du "cumulative impact assessment", pour les cartes marines. En cohérence avec le cadre logique présenté, nous conservons dans la suite de cet article la distinction entre cartes de pressions et cartes de risque d’impact issues du croisement avec les enjeux. Mais l’approche de Ridley et al. souligne une fois de plus la nécessité de bien maîtriser les définitions pour garantir une utilisation appropriée.

24Les notions détaillées ici, associées au positionnement de la pression dans un rôle pivot au sein du modèle DPSIR, permettent donc de mieux comprendre comment la mobiliser dans les cartes pour répondre aux objectifs attendus. Nous proposons à présent une analyse de la façon dont ces notions sont traduites au cours des différentes étapes de construction des cartes, en commençant par la sélection des données et la construction des indicateurs.

Avec quoi représenter ? De la donnée à l’indicateur

Analyse de trois cas d’étude

25Les cartes fournies par la littérature scientifique détaillent souvent les traitements réalisés sur les données pour calculer les indicateurs qui sont spatialisés. Elles fournissent aussi des recommandations techniques sur les caractéristiques des données à utiliser (Geldmann et al., 2014). En revanche, il est frappant de constater l’absence quasi-systématique de réflexion sur l’adéquation de ces données aux concepts que la carte cherche à représenter : sont-elles véritablement de nature à refléter ce qu’on entend par "pression" ? Nous proposons d’illustrer cette question de la pertinence des données à partir de quelques exemples. En s’appuyant sur ces travaux, l’idée est de comprendre les points forts et les limites des données utilisées et des indicateurs en résultant, et d’en dégager les implications sur les utilisations possibles des cartes correspondantes.

26Ce travail ne pouvant être mené sur toutes les cartes recensées, nous avons en sélectionné trois (figure 5). En premier lieu, nous avons retenu la carte "d’empreinte humaine", notion que l’on assimile donc à la pression, proposée en 2002 par Sanderson et al. À l’exception des travaux d’Halpern et al. (2008), strictement limités au domaine marin, il s’agit, dans notre revue, de la publication la plus largement citée à ce jour (1 631 citations en janvier 2024 selon la plateforme Web of Science). Nous avons ajouté la mise à jour proposée par Bowler et al. en 2019 (119 citations, soit la publication la plus citée depuis 2016), afin de la comparer avec un travail plus récent, donc disposant de données plus complètes. Enfin, nous avons également intégré la carte des pressions publiée par l’Observatoire National de la Biodiversité (ONB, 2019), travail le plus largement diffusé en France, et qui a vocation à toucher un public moins spécialisé.

Figure 5 : Exemple de cartes d’indices de pression cumulée issues des trois travaux analysés

Figure 5 : Exemple de cartes d’indices de pression cumulée issues des trois travaux analysés

En haut à gauche, gradient de pression en France métropolitaine (ONB, 2019), en haut à droite intensité des pressions au niveau mondial (Bowler et al., 2019) et en bas carte d’empreinte humaine réalisée par Sanderson et al., 2002.

27Le tableau 1 présente les indicateurs utilisés par chacun de ces trois travaux. Un premier constat est que, si certaines limites des données sont évoquées, les auteurs ne mentionnent pas explicitement les pressions qui n’ont pas pu être cartographiées, comme cela peut être fait dans d’autres publications (Cherrier et al., 2021), et ce, alors qu’il est bien compréhensible que les données disponibles ne puissent pas couvrir toutes les pressions existantes. Lorsque la carte a l’ambition de refléter le niveau global de pression sur les écosystèmes, donner le détail de ce qui n’a pas pu être intégré est pourtant primordial pour sa bonne lecture. Cela permet aussi de ne pas mettre de côté ces pressions non cartographiées lors de l’élaboration des stratégies de conservation.

28Nous avons regroupé l’ensemble des indicateurs utilisés dans les trois cartes en 8 catégories de pression. Les deux cartes les plus récentes sont relativement homogènes à ce niveau : pour 7 des 8 catégories, il est possible dans les deux cas d’y rattacher au moins une des données utilisées. Nous proposons de les regrouper selon une typologie simple, fondée sur la chronologie de l’impact, en lien avec le travail exposé plus haut sur la séquence DPSIR. Chaque donnée peut être rattachée à l’un ou l’autre des trois cas de figure différents, suivant qu’on cartographie :

  • Ce qui est en train de dégrader l’objet environnemental : les indicateurs de type "Facteur en cause". Cartographier ce qui est dégradé "en ce moment" constituerait la proposition la plus proche de la notion de pression. Cette option est le plus souvent irréalisable : une carte ne pouvant suivre en temps réel les mécanismes en cours, un temps de retard est inévitable (Sanderson et al., 2002). Néanmoins, en localisant la présence du facteur générant de façon continue la pression, certains indicateurs, qu’on nomme de type "facteur", (ou agent selon Judd et al., 2015) permettent de se rapprocher d’une représentation de ce qui se passe "en ce moment". Par exemple, utiliser la concentration en polluants dans le milieu, comme dans Bowler et al. (2019) donne une idée précise du niveau d’influence actuel de ces polluants sur la biodiversité de ces milieux. Cette catégorie peut aussi être assignée à des indicateurs situés clairement du côté des activités : nombre de logements de tourisme ou encore présence d’industries classées ICPE dont on sait qu’elles génèrent des rejets, eux-mêmes facteurs de pression (ONB, 2019). Ce type d’indicateurs est intéressant, dans la mesure où ils se rapprochent de la pression actuelle. Comme souligné par Sanderson et al., leur pertinence est fonction du lien plus ou moins direct avec l’impact : l’effet des polluants est-il avéré ou est-il subordonné à certaines conditions environnementales ? Dans le cas des ICPE cartographiées par l’ONB, tous les établissements répertoriés génèrent-ils systématiquement des rejets ?

  • La dynamique de dégradation observée sur une période récente : les indicateurs de type "Évolution". Ils traduisent l’évolution, sur un historique proche, de la valeur d’un indicateur, généralement d’état. C’est le cas des dynamiques de déforestation, repris par Bowler et al., ou encore de l’indicateur sur la perte en surface toujours en herbe utilisé dans la carte ONB. Ces indicateurs quantifient ce qui a été détruit ou dégradé récemment. De fait, ils correspondent également en toute rigueur à des indicateurs d’impact. Cependant, même si cela n’est jamais formulé de la sorte, on peut les considérer également comme un proxy des évolutions ultérieures, étant donné que l’évolution des pressions suit généralement, du moins sur le court terme, des fonctions monotones, et donc les utiliser comme un indicateur probable de la pression actuelle.

  • Ce qui a déjà été dégradé : les indicateurs de type "Impact". C’est le cas par exemple de la proportion d’un territoire occupée par des zones urbaines à une date donnée. Très utilisés, ces indicateurs se rapportent pourtant plutôt à une carte d’impact. Leur utilisation en tant que carte de pression comporte un risque de confusion (Kareiva, Marvier, 2003) : puisque la biodiversité y a globalement été déjà complétement détruite, une zone entièrement urbanisée ne génère plus de pression sur le site où elle se trouve (même si elle peut en générer indirectement aux alentours, mais d’une autre nature, par exemple via des pollutions des eaux). La seule réponse envisageable pour atténuer cet impact serait de désurbaniser la zone, dans l’espoir de voir revenir la biodiversité, mais c’est rarement l’objet des politiques publiques concernées. Assimiler ces zones à des secteurs où la biodiversité est "sous pression", c’est donc courir le risque d’un contre-sens et de concevoir des réponses inadaptées dans les politiques publiques.

  • Ce qui sera dégradé dans un futur proche : les indicateurs de type "Prédiction". Non utilisées dans ces trois cartes considérées ici, il s’agit d’être en mesure d’évaluer le niveau de pression futur. Le changement climatique fait le plus facilement l’objet de tels indicateurs (par exemple Newbold, 2018), par le biais de travaux de modélisation. Les changements d’occupation des sols peuvent aussi être ainsi prédits, par modélisation (Rouget et al., 2003 ; Lippe et al., 2022 ; Li et al., 2023), ou à partir de données de planification spatiale (Tarabon et al., 2020).

Tableau 1 : Recensement des indicateurs utilisées et classement dans la typologie proposée pour les trois cartes de pression analysées : A : Sanderson et al., 2002, B : ONB, 2019, C : Bowler et al.,2020

Type de Pressions

Indicateur représenté

Cartes

Type indicateur

A

B

C

Changement climatique

Hausse des températures observée

X

X

Évolution

Changements d'usage des terres et destruction d’habitats

Proportion de surface urbanisée ou cultivée

X

X

X

Impact

Abrasion ou déplacement de sédiments générés par les activités marines

X

Facteur

Évolution des surfaces toujours en herbe entre 2000 et 2010

X

Évolution

Évolution surface forestière entre 1950 et 2010

X

Évolution

Dérangement des espèces

Nombre de logements de tourisme

X

Facteur

Espèces Exotiques Envahissantes

Nombre d'Espèces Exotiques Envahissantes observées

X

Facteur

Infrastructures de transport

X

Facteur

Fragmentation des habitats

Taille moyenne des mailles d’habitats naturels

X

Impact/Facteur

Présence d’obstacles à l'écoulement

X

Impact/Facteur

Pollutions

Quantité de pesticides achetés/utilisés

X

X

Facteur

Usage d'engrais azotés

X

Facteur

Dépôts atmosphériques azotés

X

Facteur

Présence d'ICPE générant des rejets dans les cours d'eau

X

Facteur

Pollution lumineuse

X

Facteur

Population/facteurs d'accessibilité

Densité de population

X

X

Facteur

Localisation des infrastructures de transport

X

Facteur

Infrastructure électrique

X

Facteur

Surexploitation des ressources

État des ressources halieutiques

X

Impact

Charge pastorale

X

Facteur

Prises de pêche

X

Facteur

Rouveyrol, 2024

Quel type d’indicateur selon la finalité des cartes ?

29Nous avons vu précédemment que la pression se situe dans une position fragile entre activités et impacts, la bascule se faisant vite vers un des deux côtés. De fait, les indicateurs représentés dans les trois cartes étudiées se rapprochent le plus souvent de l’un ou l’autre : ils oscillent entre activités et impacts. Une de ces deux orientations est-elle à privilégier ?

30Cartographier l’activité responsable plutôt que la pression qu’elle génère a ses avantages : utiliser des indicateurs du côté des forces motrices, c’est se rapprocher de la source du problème considéré. La carte produite désignerait ainsi la cause de la dégradation, fournissant par conséquent les moyens d’agir à ce niveau. La limite étant que, comme pour l’ensemble des étapes du modèle DPSIR, le lien activité-impacts n’est pas linéaire : on peut avoir l’activité sans l’impact, et des impacts de nature et d’intensité différentes à niveau d’activité égal. En termes de conséquences attendues sur l’état des milieux, il n’est donc pas neutre de cartographier l’activité plutôt que l’impact. Le choix est à faire en tenant compte de la finalité de la carte produite (Maxim et al., 2009).

31Le premier cas est celui où la représentation cartographique des pressions n’est qu’une étape, la suivante étant son croisement avec des données d’enjeu, par exemple la présence d’espèces cibles (Ostwald et al., 2021 ; Hamilton et al., 2021). Couplé à des données de sensibilité, ce croisement permet, comme vu plus haut, de cartographier un niveau de vulnérabilité qui reflète mieux le risque de dégradation que la pression seule. Dans cette configuration, privilégier des données de pression de type "impact", de fait plus proches de données d’état, peut poser un problème de redondance, si on les croise avec des données d’enjeu qui reflètent également un état. Dans ce cas, l’usage de données de type "activités", plus complémentaires, est plus pertinent, sous réserve que le lien avec une pression, et in fine, un impact selon le niveau de sensibilité, soit direct et avéré.

32Pour les cartes dont la vocation est d’orienter directement les politiques publiques, il est nécessaire de considérer le type d’action envisagé. Si le but est de protéger des milieux déjà dégradés qui ne supporteraient pas plus longtemps l’exposition à la pression, voire de les restaurer par des mesures de génie écologique, spatialiser l’impact apporte l’information la plus pertinente. Mais si l’action a vocation à s’exercer plus en amont, et à agir sur les causes, par exemple en intervenant sur les politiques sectorielles, il est plus intéressant de spatialiser les activités.

33Plutôt que de chercher en vain des indicateurs qui représenteraient la pression, sans "déborder" en amont ou aval du phénomène, il est ainsi plus pertinent de s’interroger sur les finalités du travail : croisement de la carte avec d’autres sources, mise en place de réponses politiques de différentes natures. Cette conclusion suppose que, pour être utilisée, une carte doit permettre à ses utilisateurs de bien comprendre ce qui est représenté. Cela passe par une présentation claire et transparente des données utilisées. Celle-ci fait par exemple défaut dans les trois cartes choisies pour illustration, qui mêlent des indicateurs de nature variable sans l’expliciter et en les cumulant dans un indice unique, ne permettant pas une utilisation appropriée. Une fois le travail sur les indicateurs achevé, reste cependant à construire la carte à proprement parler, intégrant la représentation spatiale et les choix sémiologiques. Ce sont ces étapes qu’il nous reste à examiner.

Comment représenter ? Représentation spatiale de l’indicateur de pression

Une ou des cartes : cumuler les pressions, avantages et limites

34Sur un même territoire, les pressions en présence sont généralement multiples. De fait, certains travaux prennent la forme d’une succession de cartes (CGET 2019). Cependant, quand plusieurs pressions sont concernées, la plupart des auteurs optent pour une carte unique, qui représente un niveau de pression cumulée (figure 6).

Figure 6 : Nombre de cartes recensées selon le nombre de pressions considérées et la construction de cartes cumulées

Figure 6 : Nombre de cartes recensées selon le nombre de pressions considérées et la construction de cartes cumulées

Rouveyrol, 2024

35D’un point de vue purement géomatique, réaliser des cartes cumulées ne présente aucune difficulté. Dans les trois cartes citées en exemple, cette étape correspond au calcul d’un indicateur de pression cumulé à partir des valeurs des pressions individuelles en utilisant des opérations diverses : somme simple de chaque variable normalisée (Sanderson et al., 2002), multiplication de ces variables, intégrant une pondération (ONB, 2019) ou dénombrement, sur une maille, du nombre de variables pour lesquelles elle présente une forte valeur (Bowler et al., 2019). Dans leur revue systématique, Ridley et al. (2022) dénombrent 136 travaux de ce type. Comment interpréter de telles cartes en termes de risque d’impact ? Comme il n’y a pas de raison de penser que les impacts générés par différentes pressions soient d’intensité équivalente, cela suppose d’évaluer le risque d’impact relatif généré par chacune des pressions utilisées pour le cumul sur la biodiversité (Halpern, Fujita, 2013). La solution proposée par la plupart des auteurs consiste à utiliser des coefficients de pondération (Sanderson et al., 2002 ; Geldmann et al., 2014), mais ils sont généralement pauvrement argumentés. Comme vu plus haut, le risque d’impact s’évalue en tenant compte de la sensibilité qui, pour une espèce ou un milieu donné, varie selon les pressions. Lorsque la carte de pression est spécifiquement construite par rapport à un enjeu environnemental précis, cette sensibilité peut être utilisée pour établir la pondération. Quemmerais-Amice et al. (2020) proposent ainsi, à partir des travaux de Halpern et al. (2008a), une méthode mobilisant la sensibilité dans les croisements pressions-espèces, et intégrant le caractère non-linéaire de la relation espèce-pression. Elle nécessite cependant de disposer d’indices de sensibilité : difficiles à évaluer, ils reposent généralement sur des estimations à dire d’expert (Li et al., 2017). Pour des cartes de pressions conçues pour être présentées en tant que telles, l’alternative la plus prudente reste d’affecter le même poids à chaque pression (Larrue et al., 2018), en gardant à l’esprit que cette approche ne reflète qu’imparfaitement le risque d’impact réel.

36Cumuler des données de pression met aussi en évidence le poids de la typologie utilisée pour individualiser les pressions. Souvent arbitraire, le choix de rassembler ou décliner en plusieurs rubriques tel ou tel type de pression impacte fortement le calcul de cumul final (Halpern, Fujita, 2013). Par exemple, on peut, selon la typologie utilisée, choisir de distinguer les pollutions azotée et phosphorée, ou au contraire les rassembler dans une catégorie unique sur l’eutrophisation. Selon le choix fait, on utilise une ou deux cartes, et donc, en l’absence de coefficients de sensibilité, un poids différent dans la carte cumulée résultante. La recherche préalable systématique de corrélation spatiale entre les différentes couches cumulées, pour éliminer les redondances (Cherrier et al., 2021), peut limiter ce problème, sans qu’il soit possible de s’en abstraire totalement.

37Entre production d’une carte cumulée ou de plusieurs cartes individuelles, la question demeure celle du but recherché. En ce qui concerne l’orientation de politiques de conservation, une carte cumulée n’est pertinente que pour la mise en place d’actions traitant toutes les pressions sur un territoire donné : c’est le cas par exemple pour la création d’espaces de type "protection forte", portant sur toutes les activités. Dans les autres cas, c’est-à-dire lorsque l’objectif est d’orienter la mise en œuvre d’outils plus ciblés, ne traitant chacun qu’un problème environnemental donné (par exemple régulation d’une activité), des cartes focalisées sur une seule pression sont plus efficaces. Elles sont généralement plus précises (Ridley et al., 2022) et plus informatives quant aux réponses à apporter, même si le temps d’analyse est multiplié. Les cartes de cumul ont pour elles l’avantage d’offrir une vision unique, plus adaptée à des supports de communication ou de sensibilisation. Elles sont aussi utiles dans l’objectif, cité plus haut, de repérer les derniers territoires "sans pression" ou du moins subissant un très faible niveau d’influence humaine. Elles doivent cependant être interprétées avec prudence, et réservées à ces utilisations.

La mise en forme de l’indicateur

38Comme l’illustrent les trois cartes mises en avant, les indicateurs utilisés sont très majoritairement quantitatifs, là où certains auteurs regrettent le peu de place laissé au qualitatif (Wyborn, Evans, 2021). Néanmoins, leur nature est extrêmement diverse : surface, masse, quantité, température, etc. À l’issue des transformations qui leur sont appliquées pour construire la carte, ils sont, selon les cas, exprimés dans la même unité ou changent de dimension. Les valeurs résultantes peuvent être relatives, comme le pourcentage de surface artificialisée, ou adimensionnelles, avec le calcul d’indices composites. Dans le cas, moins fréquent, de données sous forme de présence/absence, l’indicateur est limité à une information binaire. Souvent les valeurs quantitatives sont normalisées avant d’être cartographiées. Les cas étudiés montrent que les modes de normalisation sont multiples. Bowler et al. (2019) procèdent par une transformation mathématique ramenant les valeurs sur un intervalle de 0 à 1. Sur la carte de l’ONB, les valeurs sont réparties en déciles, auxquelles sont ensuite attribués des scores. Enfin, pour Sanderson et al. (2002), la valeur de l’indicateur découle d’un système préétabli permettant de calculer un score à partir des valeurs prises par différentes variables sur un secteur donné. Cette normalisation est très fréquente dans les cartes de cumuls. Elle permet en effet d’exprimer les indicateurs dans une dimension commune, rendant possible le calcul du cumul. Par ailleurs, si elle ne résout pas complétement les difficultés d’interprétation présentées plus haut pour ces cartes, elle limite néanmoins l’effet des valeurs extrêmes et améliore l’homogénéité des variables.

39Même en se restreignant à nos trois cas d’étude, la diversité des données utilisées et des grandeurs dans lesquels les indicateurs sont exprimés est donc importante. Qu’ils soient absolus ou relatifs, dimensionnels ou non, ces indicateurs restent majoritairement quantitatifs, donc pouvant être ordonnés. Ils permettent donc d’établir une hiérarchie entre les secteurs de pression faible à forte. La pression est ainsi exprimée sous forme de gradient. Les exceptions à cette règle sont des travaux anciens (McCloskey, Spalding, 1989), pour lesquels les données n’étaient pas assez fines, ou qui représentent la source des pressions, par exemple des exploitations minières (Murguia et al., 2016 ; Sonter et al., 2018), plutôt que les pressions elles-mêmes. Ce parti-pris d’une représentation de la pression sous forme de gradient a été théorisé et mis en pratique dans les cartes de naturalité (Guetté et al., 2018b).

40L’utilisation de gradient implique le plus souvent des indicateurs de nature continue, pouvant donc être discrétisés avant d’être représentés (Badey, 2017). Cette étape renforce la lisibilité de la carte mais comporte plusieurs inconvénients : l’information est nécessairement réduite et la représentation selon un nombre de classes limitées crée artificiellement des discontinuités (Lobry, Catteau, 2023), là où le différentiel spatial de pression peut être continu. Le choix du mode de discrétisation, autant sur le nombre de classes que le choix des seuils, est déterminant (Arnaud, 2015). Cauvin et al. (1987) montrent qu’il doit être pensé en fonction de la variable mais aussi du public et du but de la carte. Un nombre de classes élevé permet de conserver au maximum l’information initiale mais si le but est de mettre en avant une structuration de cette information, la discrétisation, pour autant qu’elle soit réfléchie, permet une communication plus efficace. Sur les trois cartes retenues, seule celle de Sanderson et al. a fait le choix d’une discrétisation, les deux autres laissant à l’œil du lecteur le rôle de regrouper les valeurs.

À quelle échelle cartographier des pressions ?

41Toute carte suppose le choix d’une échelle. En écologie, celle-ci s’entend à la fois comme l’étendue du territoire considéré et la résolution spatiale utilisée (Turner, Gardner, 2015). Le choix de la résolution ne se résume pas à des problèmes de disponibilité de données : il exerce une influence sur le sens de ce qui est représenté et l’utilisation qui peut en être faite. Si l’accroissement de la résolution est souvent perçu comme une amélioration de la carte, la résolution la plus haute n’est en réalité pas toujours la plus adaptée, les données représentées à une échelle fine ne permettant souvent pas de faire apparaître les organisations spatiales au niveau le plus pertinent (Bousquet et al., 2013). À l’inverse, plusieurs auteurs (Wyborn, Evans, 2021 ; Ridley et al., 2022) déplorent le nombre démesuré de cartes dont la résolution est insuffisante pour permettre une bonne compréhension des phénomènes étudiés. Pourtant, les cartes que nous avons analysées optent pour des résolutions relativement fines, avec, pour celles fondées sur des mailles, des surfaces inférieures à 5km² pour 67 % d’entre elles (figure 7).

42Ces débats s’inscrivent dans celui, plus ancien, de l’échelle la plus appropriée pour représenter des phénomènes qu’on souhaite mettre en relation entre eux. Les risques liés à un "effet de groupement", qui accroît artificiellement les corrélations pouvant être mises en évidence entre les phénomènes représentés, sont connus depuis longtemps (Robinson, 1950). C’est en connaissance de ces difficultés que le choix doit se faire, et que l’auteur, via le niveau de résolution retenu, peut imposer à la donnée un filtre délibéré, qui soit cohérent avec l’intention de la carte (Racine et al., 1980). Dans le domaine des cartes de pressions, Spangenberg (2007) pose comme principe simple de cartographier les pressions à l’échelle de la prise de décision. Si celle-ci implique des maires par exemple, une carte du niveau communal moyen est pertinente en permettant de disposer d’un indicateur reflétant l’évolution globale de la pression sur ce territoire. Moins précise, elle ne leur est pas utile. Un degré plus élevé de précision est cependant souvent nécessaire, notamment si une spatialisation des actions au sein des communes est attendue. C’est pourquoi Halpern et Fujita (2013) considèrent que la résolution doit être plus fine que celle de l’unité de planification de l’action que la carte doit éclairer.

43Pour la plupart des cartes analysées, l’étendue, à savoir le territoire concerné, correspond à un niveau infranational (figure 7). La difficulté inhérente au choix de l’étendue réside dans la différence existant souvent entre le territoire sur lequel est présente l’activité à l’origine de l’impact et celui qui est impacté. Par exemple, l’impact lié à l’alimentation de la population d’une communauté donnée s’exerce sur le lieu de production de cette alimentation, qui se trouve généralement majoritairement hors du territoire qu’occupe la communauté. Et à l’inverse, si celle-ci exporte des produits agricoles, elle subit des impacts générés par une consommation se trouvant en dehors de son périmètre. De façon générale, les impacts observés sur un territoire résultent souvent majoritairement d’activités situées à l’extérieur de ce territoire. C’est par exemple le cas pour les polluants transportés par l’air ou les systèmes hydrographiques, ou plus globalement encore, du changement climatique (Haberl et al., 2008). Ainsi Ridley et al. (2022) signalent comme une lacune importante l’absence de prise en compte des pressions d’origine terrestre dans les cartes de pressions consacrées au milieu marin. Ce décalage entre le lieu de la dégradation et celui de la force motrice a trouvé une réponse théorique dans le cadre du modèle de l’empreinte écologique développé par Wackernagel et Yount (1998). Là aussi, l’enjeu est de mettre en cohérence l’échelle des processus écologiques, celle des activités à l’origine des pressions, et celle de la gestion environnementale (Cumming et al., 2006). À noter que ce décalage concerne plutôt le lien entre activité et pression plutôt qu’entre pression et impact. On voit encore l’importance de bien définir où se situe l’indicateur retenu pour la représentation cartographique dans la chaîne de causalité : cartographier l’activité peut poser plus problème si son lien géographique avec la pression est moins direct qu’entre pression et impact.

Transformations géographiques des données et implantation spatiale

44La transformation géographique des données est l’étape permettant, à partir d’une base de données géolocalisées, d‘établir le mode de représentation de la carte (Cauvin et al., 2007). Jamais neutre (Wyborn, Evans, 2021), ce travail détermine directement le rendu final de la carte. Il est donc crucial de comprendre comment il est mené pour en mesurer les conséquences sur les cartes de pressions produites.

45Les travaux consultés optent très majoritairement pour une implantation zonale. Quelques cas d’implantation ponctuelle font exception. Ils correspondent à des données discontinues : sites d’études (EWG, 2023), points de mesure (Schinegger et al., 2012), localisation d’activités polluantes (Duncan et al., 2014). Pour les autres, seul le type de zonage retenu comme support de l’implantation spatiale de la carte diffère. Il peut reprendre des limites existantes, qu’elles soient administratives (pays, régions) ou physiques, dans le cas notamment des cartes de pressions fondées sur les écorégions (Ricketts, Imhoff, 2003), dont les contours ont l’avantage d’être généralement cohérents avec la distribution de la biodiversité (Brooks et al., 2006). Le choix du zonage est étroitement mêlé à celui de la résolution, déjà évoqué, et dépend, comme lui, de la donnée initiale : quand celle-ci est collectée à l’échelle communale par exemple, ce référentiel administratif apparaît comme la solution la plus évidente.

46La représentation de loin la plus courante dans les cartes recensées (figure 7), et dans les trois exemples mis en avant, utilise un maillage systématique, sur le principe du carroyage, même si, sur certaines cartes, ce maillage tend à n’être plus visible, jusqu’à l’illusion d’une représentation continue de la donnée. Ces mailles ne correspondent généralement pas à l’échelle d’acquisition des données. Elles sont, à l’inverse, un moyen de standardiser la représentation de données aux résolutions hétérogènes. Le carroyage nécessite une mise en relation du maillage avec les données géolocalisées initiales pour obtenir une valeur unique par maille. Deux modes de calculs sont utilisés, selon la nature des données collectées : croisement pour les données surfaciques, comme l’occupation du sol, ou calcul d’une valeur moyenne pour les données ponctuelles. Au final, données surfaciques et ponctuelles se trouvent représentées sous la même forme, en effaçant les différences éventuelles de résolution. Cette solution est utilisée systématiquement pour les cartes de cumul : le carroyage a alors la fonction d’homogénéiser, via ce traitement préalable, les représentations de chacune des pressions individuelles. De même, les cartes issues de travaux de modélisation sont fondées sur des maillages. Là aussi, la résolution de la donnée initiale n’est plus visible, l’extrapolation générée par la modélisation permettant d’attribuer une valeur à chaque maille. Enfin, comme la surface de toutes les mailles est la même, le carroyage est aussi un moyen de représenter des valeurs absolues sans être contraint, comme pour les cartes choroplèthes, de rapporter ces valeurs à la surface du polygone pour les rendre comparables.

Figure 7 : Nombre de cartes recensées selon le type d’implantation spatiale et la taille des mailles (à gauche) et l’étendue spatiale (à droite)

Figure 7 : Nombre de cartes recensées selon le type d’implantation spatiale et la taille des mailles (à gauche) et l’étendue spatiale (à droite)

Rouveyrol, 2024

Choix sémiotiques

47Le choix des variables visuelles (Bertin, 2015) dans les cartes recensées fait clairement apparaître deux cas de figure. D’une part, les cartes issues de la littérature, qui toutes optent pour la couleur. D’autre part, celles à l’attention des praticiens ou du grand public, qui opèrent des choix plus variés : la couleur reste majoritaire mais des signes de forme ou taille variables peuvent également être mobilisés, souvent du fait d’une faible résolution des données. Ainsi, pour la carte ONB, des signes sont utilisés pour les façades marines, pour lesquelles les données n’étaient disponibles qu’à cette échelle, plutôt que de grands aplats de couleur (ONB comm. pers.). De façon plus anecdotique, le CGET (2019) propose pour une de ses cartes une représentation en anamorphose, option qui reste cependant très marginale.

48La couleur offre l’avantage de bien répondre au besoin d’ordonner les valeurs. Elle s’impose aussi pour les cartes dont la résolution est élevée, notamment celles fondées sur des mailles. L’impression de forte précision qu’elles donnent peut cependant masquer partiellement les limites des données, ou les hétérogénéités d’interprétation que nous avons pu mettre en relief. Cartes sans "blanc" (Retaillé, 2019), enfin, elles entretiennent l’illusion d’une donnée "complète", là où la donnée initiale ne couvre pas le territoire de façon continue. Les limites entre mailles peuvent aussi être délibérément lissées comme sur la carte de l’ONB (2019), parfois simplement dans un objectif esthétique (ONB comm. pers). Le risque est de créer l’illusion trompeuse d’une résolution supérieure à ce que les données peuvent en réalité produire. Cependant, le plus souvent, le lissage ne fait que rétablir de la continuité spatiale là où les changements brusques de valeurs d’une maille à l’autre n’ont que peu de chances de refléter la réalité, il constitue donc une amélioration en supprimant les fluctuations non significatives (Cauvin et al., 2007).

49La légende des cartes examinées propose parfois une dénomination pour les classes issues de la discrétisation des valeurs de pression : "très faible", "faible", ou "fort" (par exemple Halpern et al., 2008b). Ce choix est discutable : il apporte une qualification de type absolue à des classes qui le plus souvent ne se définissent que les unes par rapport aux autres. Il demanderait d’être en mesure de qualifier de façon suffisamment précise les conséquences d’un niveau de pression donnée sur la biodiversité. Les trois exemples que nous avons retenus évitent cette difficulté : ils se limitent à mentionner les valeurs atteintes par l’indicateur calculé. La carte de l’ONB ne mentionne pas même ces valeurs, se contentant des symboles "+" et "-", affichage pleinement cohérent avec la seule finalité de la carte : établir une hiérarchie entre zones à forte et faible pression.

Conclusion

50Cartographier les pressions est un exercice complexe mais incontournable pour orienter les politiques comme pour sensibiliser l’ensemble de la société. L’usage d’indicateurs spatialisés de pression demande cependant de maîtriser leur signification concrète et l’interprétation qui peut en être faite. Le travail présenté ici décompose la construction d’une carte de pression sur la biodiversité en différentes étapes correspondant à autant de questions que son auteur est amené à résoudre. Il met en avant certaines limites des travaux existants et propose en réponse des préconisations en fonction des objectifs assignés aux cartes. Ces préconisations sont récapitulées dans la figure 8, fondée sur le déroulé de la construction d’une carte thématique tel que développé par Cauvin et al. (2016). Plutôt que de proposer un guide de cartographie unique, son ambition est de rendre visibles les différents choix jalonnant cette construction afin de faciliter la prise de décision.

51La première étape est de définir clairement ce qu’on entend par pression. Interface entre la source de la dégradation et ses conséquences sur l’environnement, la pression se cartographie le plus souvent par des indicateurs situés soit côté activités, soit côté impacts. Nous recommandons de bien identifier ce positionnement, en lien notamment avec les actions que la carte a vocation à éclairer, selon qu’elles correspondent à une stratégie préventive ou réactive. Un bon usage des cartes demande dans tous les cas de maîtriser les rapports de causalité entre les activités, les pressions qu’elles génèrent et les milieux naturels impactés. Cette distinction entre activités, pressions et impacts permet aussi de clarifier les possibilités qu’offrent ou non le croisement de cartes de pression avec d’autres données. Ainsi, c’est en combinant cartes de pression, d’enjeux naturels et de sensibilité qu’il est possible de spatialiser la vulnérabilité de ces enjeux. Ces cartes de vulnérabilité fournissent la description la plus précise du risque d’impact, le plus à même d’orienter efficacement les actions.

52Les choix liés à la représentation spatiale de la pression sont très rarement explicités dans la littérature. Ils sont pourtant cruciaux : ainsi, l’emprise comme la résolution spatiale doivent être pensés en cohérence avec l’échelle de décision pour que la carte puisse véritablement orienter l’action. Ce rôle d’appui à la décision ne peut par ailleurs être tenu lorsque le lien est inexistant ou inexploitable entre la localisation de l’activité, de la pression qu’elle exerce et des milieux naturels impactés. Le cumul des pressions pour construire une carte unique en restreint également les utilisations possibles. Efficace à des fins de sensibilisation générale, il invisibilise cependant les limites de chacune des données utilisées et produit des cartes difficilement interprétables en termes d’impact attendu sur le milieu. Enfin, comme pour toute carte, les choix sémiologiques sont déterminants pour la capacité de la carte à répondre à sa finalité.

53De nombreux arbitrages interviennent donc tout au cours du processus de construction d’une carte de pression, et sont à penser en fonction de sa finalité. Deux faiblesses apparaissent de façon encore récurrente dans les travaux existants. En premier lieu, et cela rejoint les conclusions de Lobry et Catteau (2023), les choix méthodologiques faits dans l’élaboration des cartes de pression sont loin d’être transparents, le corollaire étant un risque d’utilisation incorrecte, faute de bien maîtriser les limites des cartes. Par ailleurs, les décisions prises ne sont pas toujours les plus adaptées aux utilisations ciblées. Ainsi, par exemple, la sélection des indicateurs et des données utilisées pour leur calcul n’est que rarement argumentée et on constate souvent un décalage avec l’interprétation qui en est proposée. Plus généralement, les utilisations possibles sont elles-mêmes souvent insuffisamment définies. Toute carte, y compris scientifique, est une représentation à la fois simplifiée et hautement subjective du monde (Cholet, 2020 ; Wyborn, Evans, 2021). L’expansion des possibilités techniques ne doit pas masquer cette réalité, et le géomaticien comme l’écologue doivent aussi laisser une place au cartographe et à l’usager : les recommandations présentées ici, à chacune des étapes de la construction cartographique, ont pour vocation à ménager cette place. L’enjeu aujourd’hui n’est donc pas de définir une bonne pratique dans l’absolu mais de mettre en relation les différents scenarios techniques, leurs atouts et leurs limites et la diversité des besoins.

Figure 8 : Synthèse des étapes de construction d’une carte de pression sur la biodiversité et modalités recommandées selon les finalités visées

Figure 8 : Synthèse des étapes de construction d’une carte de pression sur la biodiversité et modalités recommandées selon les finalités visées

Rouveyrol, 2024

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Table des illustrations

Titre Figure 1 : Nombre de cartes recensées selon le domaine concerné et l’objectif de croiser avec des cartes d’enjeu
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Titre Figure 2 : Modèles PER (au centre) et DPSIR (en périphérie)
Légende Selon le modèle PER, des pressions exercées par les activités humaines modifient la qualité et la quantité des ressources naturelles, qui constituent le compartiment État. La société réagit à ces changements par le biais de Réponses. Le modèle DPSIR intègre deux étapes supplémentaires : les moteurs sociétaux du changement environnemental (Moteur/Driver) exercent des pressions sur l’environnement (Pression/Pressure), ce qui modifie l’état (State) de l’environnement, générant ainsi des impacts (Impact), comme la modification des fonctions écologiques et des services écosystémiques rendus. Ces impacts sont susceptibles de susciter des Réponses, dont la vocation est d’agir sur les moteurs, les pressions ou les impacts.
Crédits Rouveyrol, 2024. D’après OECD, 1993 et Washer, 2004.
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Titre Figure 3 : Modèles théoriques de causalités moteurs (M) – Pression (P) – État (E)
Légende À gauche, modèle linéaire : un moteur génère une pression impactant l’état d’un enjeu naturel. À droite, modèle non linéaire, plus proche de la réalité : un moteur peut générer plusieurs pressions qui affectent chacune plusieurs enjeux naturels, et des interactions, positives ou négatives, existent entre moteurs et pressions.
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Titre Figure 4 : Logique d’articulation des différentes notions associées au concept de pression
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Titre Figure 5 : Exemple de cartes d’indices de pression cumulée issues des trois travaux analysés
Légende En haut à gauche, gradient de pression en France métropolitaine (ONB, 2019), en haut à droite intensité des pressions au niveau mondial (Bowler et al., 2019) et en bas carte d’empreinte humaine réalisée par Sanderson et al., 2002.
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Titre Figure 6 : Nombre de cartes recensées selon le nombre de pressions considérées et la construction de cartes cumulées
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Titre Figure 7 : Nombre de cartes recensées selon le type d’implantation spatiale et la taille des mailles (à gauche) et l’étendue spatiale (à droite)
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Titre Figure 8 : Synthèse des étapes de construction d’une carte de pression sur la biodiversité et modalités recommandées selon les finalités visées
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Pour citer cet article

Référence électronique

Paul Rouveyrol, « Cartographier les pressions qui s’exercent sur la biodiversité : éléments de réflexion autour des pratiques utilisées », Cybergeo: European Journal of Geography [En ligne], Environnement, Nature, Paysage, document 1070, mis en ligne le 28 juin 2024, consulté le 25 juillet 2024. URL : http://journals.openedition.org/cybergeo/41132 ; DOI : https://doi.org/10.4000/11wcn

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Auteur

Paul Rouveyrol

Ecologue - PatriNat (OFB-MNHN-CNRS-IRD), Office Français de la Biodiversité, France.
paul.rouveyrol@mnhn.fr

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