Dynamique des paysages périurbains en basse

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Dynamique des paysages périurbains en basse
Dynamique des paysages périurbains en basseProvence calcaire : Démarche méthodologique
d’une approche combinée écologie économie
A combined ecological and economical methodological
approach to the dynamics of exurban landscapes in
calcareous Provence
Estelle DUMAS1, Claude NAPOLÉONE2, Marielle JAPPIOT2, Philip ROCHE1,
Thierry DUTOIT1, Thierry TATONI1
1
IMEP Université de Droit, d’Economie et des Sciences Avenue Escadrille
Normandie Niemen, 13397 Marseille Cedex 13
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2
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Résumé
L'accélération de l’étalement spatial des villes, observé au cours des 20 dernières années,
impose la rencontre entre la dynamique anthropique et la dynamique de la végétation.
L'agglomération marseillaise en est un exemple : en 20 ans, l'urbanisation s’est étendue sur
les terres agricoles (pour beaucoup abandonnées) des communes avoisinantes.
L’organisation de l’urbanisation sous forme linéaire aux abords des espaces "naturels" ou
sous forme surfacique à l'intérieur des îlots forestiers structure nouvellement le paysage et
tend à le fragmenter.
Les conséquences de la fragmentation d'un milieu sont multiples. Elle réduit les flux
d'espèces et de nutriments, favorise le développement des espèces de lisière et des
espèces multi habitat et semble altérer la capacité de résilience des systèmes.
Ces paysages sont donc le résultat d’une pression anthropique passée (évolution de friches
agricoles par exemple) et actuelle qui façonnent ces milieux et dictent l’évolution des
patrons paysagers. Dans ce cas, l’étude de la dynamique du paysage peut être
appréhendée par la réciprocité relative entre dynamique urbaine et « naturelle ». S'il existe
une relation entre la structure spatiale et l’organisation de la diversité, il est alors possible
d’en déduire des lois d'organisation générales qui peuvent être formalisées par un modèle
intégré de la dynamique urbaine et « naturelle ».
Ceci est l’objectif d’un travail interdisciplinaire économie spatiale/écologie du paysage qui
implique la mise en oeuvre une démarche méthodologique en fonction des approches
économique et écologique par le biais de l’analyse conjointe de la structure spatiale.
211
Pour cela, nous avons dans un premier temps, créé une typologie des interfaces
urbanisation/espaces "naturels". Dans un second temps, l’analyse de l’influence réciproque
des deux systèmes établis au préalable, doit nous permettre d’établir des scénarios
d’évolution des interfaces urbanisation/espaces «naturels» et plus généralement une
modélisation de la dynamique des paysages périurbains.
Abstract
Urban sprawl provides a model of competitive land use where anthropogenic and wildland
dynamics enter into conflict, creating a disturbance at the urban/wildland interface and
thereby affecting the biodiversity. For example, in the Bouches-du-Rhône department in
southern France, natural lands have gradually been abandoned since the early 1900s, to be
colonized by easily combustible forest species such as Aleppo pine (Pinus halepensis).
Urban sprawl has been reducing the wildland around Marseille since 1960. The
development of two sets of dynamics, urban and wildland, has created a new wildland/urban
interface, which is the subject of our study. One consideration is how to manage the
ecological consequences of urban areas. Urban patterns depend in part on how and where
people choose their housing locations. Choices usually involve both practical criteria
(transportation costs, job opportunities to be found in Marseille or Aix-en-Provence, etc.) and
aesthetic criteria (attractive landscapes, open green spaces, etc.). An analysis of urban
dynamics must characterize the forest amenities along the interfaces. The urban pattern is
linear or mosaic-like along the interfaces, creating an increasing fragmentation of the area.
Our purpose is to determine the linkages between the urban pattern and the wildland
communities at different scales. Our preliminary results revealed disturbances along the
urban/wildland interfaces. Through spatial analysis, we were able to describe the structure
of the exurban landscape and of the urban/wildland interfaces. The economic results
indicate that residential location factors can be included in an economic model as landscape
variables.
Further goals in our study are to explore the functional role of landscape pattern on phytodiversity organisation and to determine the type of landscape that influences urban
dynamics. Our hope is to model urban and wildland dynamics. We were able to analyse the
factors influencing landscape dynamics using two different approaches (spatial economy
and landscape ecology). The first stage required creating a typology of urban/wildland
interfaces. In the second stage, analysing the reciprocal impact of the urban and wildland
systems should allow us to come up with a development scenario for urban and wildland
dynamics.
Mots-clés : périurbanisation, interfaces urbanisation/Forêt, diversité, économie spatiale,
aménités forestières.
Keywords: exurban area, urban/wildland interfaces, diversity, spatial economy, forest
amenities.
Problématique
Depuis le début du XXème siècle, les paysages de basse-Provence calcaire sont
soumis à de nombreux changements, du fait de l’exercice d’une forte pression
anthropique. Deux phénomènes majeurs semblent avoir marqué celle-ci.
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D’une part, au début du XXème siècle, les terres agricoles abandonnées ont été
colonisées progressivement par des espèces expansionnistes telles que le pin
d’Alep qui a favorisé la fermeture du milieu (Barbero, 1997) et l’accroissement de
la biomasse combustible.
D’autre part, depuis une vingtaine d’années, ces espaces sont contraints par
l’étalement des territoires urbanisés organisés sous forme linéaire aux abords des
espaces forestiers ou sous forme surfaciques qui constituent des îlots et
structurent ces paysages qualifiés de territoires périurbains (Geoghegan et al.,
1997 ; Cappozza et Hesley, 1987) puisque sans réelle fonction agricole ni réels
critères d’urbanité. L’avancée de l’urbanisation sur les espaces forestiers structure
nouvellement le paysage et tend à le fragmenter.
Les conséquences de la fragmentation d'un milieu sont multiples. Notamment, elle
réduit les flux d'espèces et de nutriments, favorise le développement des espèces
de lisière et des espèces multi habitat et semble altérer la capacité de résilience
des systèmes (Forman, 1995).
Ces paysages sont donc le résultat d’une pression anthropique passée (évolution
de friches agricoles par exemple) et actuelle qui façonnent ces milieux et dictent
l’évolution des patrons paysagers (Barbero, 1997). Dans ce cas, l’étude de la
dynamique du paysage peut être appréhendée par la réciprocité relative entre
dynamique urbaine et « naturelle ». S'il existe une relation entre la structure
spatiale et l’organisation de la diversité, il est alors possible d’en déduire des lois
d'organisation générales qui peuvent être formalisées par un modèle intégré de la
dynamique urbaine et « naturelle ».
Ceci est l’objectif d’un travail interdisciplinaire économie spatiale/écologie du
paysage qui implique la mise en oeuvre une démarche méthodologique en fonction
des approches économique et écologique par le biais de l’analyse conjointe de la
structure spatiale.
1. Démarche méthodologique
La relation entre dynamique anthropique et organisation de la diversité nécessite
de caractériser les contacts urbanisation/espaces pré forestiers ou interfaces
urbanisation/espaces pré forestiers.
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La démarche méthodologique mise en œuvre dans la création d’une typologie des
interfaces urbanisation/espaces naturels présente cinq étapes principales
(figure 1) :
Figure 1 : Synthèse de la démarche de la typologie des interfaces
urbanisation/espaces pré forestiers
MODELISATION
1
Cartographie de la dynamique
économique urbaine
Cartographie des petites régions naturelles
2
Cartographie de la
typologie des facteurs
socio -économiques
Modélisation
Extrapolation
5
Niveau
du paysage
Cartographie des
potentialités forestières
Cartographie de la dynamique
d’urbanisation
(sites d’étude)
2 Site n
Site 1 Site …
3
Niveau
Sub-régional
Zone d’étude
Recherche de
correspondances
x placettes de 400 m2
4
Niveau des
écosystèmes
Approche phytoécologique :
- Inventaires floristiques
- Variables mésologiques
(placettes d’étude)
2. Définition de l’aire d’étude
Dans un premier temps, l’aire d’étude a été définie au niveau sub-régional en
fonction des deux macro facteurs suivants :
-
Les facteurs socio-économiques : la zone d’étude doit être la plus
homogène et la plus large possible. En l'occurrence dans le travail que
nous avons réalisé, nous avons choisi une zone autour de Marseille qui
présente une similitude de situations économiques de par l'influence des
pôles d’emplois que représentent Marseille et Aix-en-Provence sur les
communes avoisinantes. Cela correspond à la moitié est du département
des Bouches-du-Rhône (Geniaux et Napoléone, 2002).
-
Les facteurs écologiques : nous avons choisi de nous placer dans une
zone relativement homogène d’un point de vue bioclimatique et
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géologique, de façon à éliminer les gradients de variation des facteurs du
milieu naturel qui sont susceptibles d'influencer la composition et la
structure de la végétation. Il s’agit d’un groupe de petites régions naturelles
qui correspondent à la Basse-Provence calcaire (Boisseau et al., 1992).
3. Mise en place de l’échantillonnage stratifié
A partir de ce premier zonage, des facteurs socio-économiques et écologiques
susceptibles de définir différents types d’interfaces ont été spatialisés à partir d’un
SIG. Il s’agit :
-
D’une typologie économique à l’échelle de la section cadastrale qui prend
en compte des facteurs socio-économiques comme les catégories
socioprofessionnelles et l’accessibilité aux lieux de résidence. Il s’agit de la
distance maximum pour laquelle les pôles d’emplois (Aix-en-Provence et
Marseille) n’ont plus d’influence sur les activités économiques alentours
(Geniaux et Napoléone, 2002). Celle-ci correspond à l’ensemble des
communes situées à une demi heure de Marseille et d’Aix-en-Provence.
Lorsque l'on effectue une régression des prix immobiliers par certaines
variables spatiales, la valeur du coefficient qui rend compte de la distance
de trajet au pôle d'emploi le plus proche, tend à décroître avec la distance
au centre jusqu'à s'annuler à trente minutes (Geniaux et Napoléone,
2002). Cette distance-temps a été calculée en fonction du type de réseaux
routiers (autoroutes, routes nationales, routes départementales) indexé de
la vitesse moyenne du trafic à huit heures du matin.
-
D’une typologie des potentialités forestières (Vennetier et al., 2001)
élaborée à partir des variables géographiques (altitude, distance minimale
à la mer, altitude du masque, c’est-à-dire l’altitude du relief le plus élevé
séparant un point de la mer dans une direction donnée...), climatiques
(pluie moyenne annuelle, pluie d’été, température moyenne annuelle…),
d’exposition (Ikr, Indice de climat lumineux de Becker).
Le modèle sur lequel se base cette typologie est le suivant :
IDglob = 0.00037972alti + 0.80977log(pmoy) + 0.45386log(pete) –
0.07377tmoy – 0.32988Ikr + 0.239 (dist min à la mer (157°)) + 01213 (alti
du masque (157°)) + 0.0038 (dist à la mer (157°)) + 0.1457 (alti du masque
(247°)) + 0.0153 (dist à la mer (247°))
La cartographie des potentialités forestières développée à partir du modèle
est le support de l’échantillonnage. Elle comprend 8 classes d’indices.
Le croisement de la carte des communes situées à une demi-heure des
pôles Aix et Marseille avec la cartographie des potentialités forestières
réduit la plage des classes à 6. L’ensemble des classes se situe au niveau
de l’étage bioclimatique méso-méditerranéen.
215
Ainsi, les relevés floristiques effectués au sein d’une classe d’indices sont
considérés comme soumis aux mêmes exigences du milieu et
nécessairement similaires. Les variabilités inhérentes à chaque groupe de
relevés peuvent être attribuées dès lors à d’autres variables explicatives.
-
D’une cartographie de la dynamique d’urbanisation. Deux époques
d’urbanisation ont été retenues : 1970-1980 et 1981-1991.
Définies comme variables explicatives, les époques permettent de tenir compte de
l’influence des pratiques couramment observées au contact des espaces
urbanisés telles que le débroussaillement ou les aménagements effectués aux
interfaces urbanisation/espaces pré forestiers. Elles permettent de tenir compte
dans la durée de l’influence de ces pratiques sur la composition et la structure des
formations rencontrées aux interfaces urbanisation/forêt.
Le croisement de ces données constitue le support cartographique de notre
échantillonnage stratifié.
4. Récolte des données écologiques
Les relevés floristiques sont effectués aux interfaces urbanisation/espaces seminaturels afin de déterminer la composition et la structure de la végétation. Il s’agit
de placettes de 400 m² au niveau desquelles un inventaire
d'abondance/dominance des espèces floristiques est effectué et où sont relevées
des variables mésologiques. D’autres renseignements sont pris en compte tels que
la fréquence du débroussaillement et la topologie stationnelle.
5.
Dynamique
correspondances
paysagère
:
recherche
des
L'analyse de la dynamique paysagère nécessite de relier d'une part la typologie
des interfaces aux données écologiques et d'autre part de ramener cette
information à une échelle administrative, l’échelle des sections cadastrales, unité
fonctionnelle de la base de données économiques. Il s’agit donc de remonter la
démarche précédente, à savoir créer des liens entre les données écologiques
(niveau d'observation de la placette) et les données administratives (niveau
d'observation de la section cadastrale) puis de ramener l'ensemble de ces
données au niveau sub-régional.
Pour cela, il était nécessaire d'inclure une approche spatiale. Les images
satellitaires à haute résolution représentent une base de données descriptive
précise dans l'analyse d'un territoire. Elles permettent, grâce à leur résolution
(utilisables à une échelle du 1/10000 et du 1/25000 dans le cas des images
Spot5), de visualiser les différents contacts urbanisation/espaces pré forestiers,
présents en zone péri marseillaise et représentent donc un support précieux dans
la création d'une typologie urbanisation/espaces pré forestiers ou garrigue.
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Les résultats de cette analyse sont issus de l'utilisation des indices paysagers. Il
s'agit de descripteurs morphologiques du paysage qui apportent une information
sur l'organisation de celui-ci et qui s'intègrent donc parfaitement dans une
démarche d'analyse conjointe de l'organisation de l'urbanisation et d'évolution des
milieux naturels. L'analyse du paysage à différentes échelles (fenêtres glissantes)
est comparée aux données écologiques dans le but de comprendre la relation
entre structure du paysage et structure de la végétation.
6. Perspectives : confrontations des données socioéconomiques et écologiques : modélisation
Les scénarios d'évolution des paysages périurbains se basent sur le travail
effectué lors la création de la typologie. Il s'agit de croiser d'une part une base de
données économiques susceptible d'établir un ordre de préférence dans le choix
de localisation résidentielle et d'autre part les données établies sur la relation entre
la structure spatiale de l'urbanisation et les types de formations végétales.
L'analyse spatiale de la répartition des ménages permet de décrire les facteurs qui
influencent la répartition de l’urbanisation sur le territoire et de définir ainsi les
espaces plus ou moins convoités ou soumis à une plus ou moins forte pression
urbaine. Les espaces qui présentent une forte probabilité de transformation
indiquent donc la dynamique urbaine à venir. La relation aux interfaces entre la
structure spatiale de l'urbanisation et la diversité végétale permet de caractériser
différents types de lisière et donc d'évolution des milieux "naturels". Il s'agit de
créer à terme, un outil d'aide à la décision, un modèle intégré de la dynamique
urbaine et de la dynamique "naturelle".
Bibliographie
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hétérogénéités spatio-temporelles et fonctionnelles. Ecologia mediterranea, 23 :
3-6.
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Geniaux, G., Napoléone, C., 2002. Rente foncière et anticipation dans le
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Geoghegan J., Wainger L., Bockstael N., 1997. Spatial landscape indices in a
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Vennetier M., Rippert C., Maille E., Blanc L., Brochiero F., Chandioux O., Esteve
R., Gadiri N., Nassif Y., Rathgeber C., 2001. Etude des potentialités forestières
de la Provence calcaire - Evaluation à petite échelle sur de grandes surfaces.
Cemagref.
218