Identification des enjeux de conservation et priorisation des actions de lutte contre les espèces exotiques envahissantes à La Réunion

Les invasions biologiques : du processus d’invasion à leur gestion 

Définition et processus des invasions biologiques

 Une espèce est définie comme indigène (ou autochtone) si sa présence dans une région est le résultat de processus naturels, sans l’intervention de l’homme. Une espèce exotique (par opposition à une espèce indigène) est une espèce dont la présence dans une région est attribuable à des actions humaines, délibérées ou involontaires, qui lui ont permis de surmonter les barrières biogéographiques (Essl et al., 2018; Richardson et al., 2000). Un sous ensemble de ces espèces exotiques vont s’établir de façon pérenne et vont être capables de se propager rapidement sur d’importantes distances loin des sites d’introduction ; on parle ainsi d’espèces exotiques envahissantes (EEE) (Blackburn et al., 2011; Richardson et al., 2000). Toutefois la définition d’une EEE reste débattue dans la communauté scientifique. Ainsi, l’Union internationale pour la conservation de la nature (UICN), intègre la notion d’impacts à la définition d’une espèce envahissante; ainsi une espèce est qualifiée d’envahissante que si son implantation et sa propagation menacent les écosystèmes, les habitats ou les espèces indigènes avec des conséquences écologiques, économiques ou sanitaires négatives (UICN, 2000). Dans le cadre de ces travaux, nous n’intégrons pas la notion d’impacts à la définition d’une espèce exotique envahissante. Depuis la publication de l’ouvrage d’Elton en 1958, les invasions biologiques ont fait l’objet de nombreuses études scientifiques afin de mieux comprendre les mécanismes d’invasion et de proposer des possibilités de gestion (Lowry et al., 2013). L’étude du processus d’invasion a permis de poser un cadre consensuel en illustrant le cheminement d’une espèce exotique sous la forme d’une série d’étapes séparées par des barrières que les espèces doivent franchir afin de devenir envahissantes (Blackburn et al., 2011, Figure 1.1). La première étape de ce processus d’invasion comprend le transport d’une espèce hors de son aire de répartition naturelle ; franchissant ainsi des barrières géographiques (Hulme et al., 2008). Une seconde barrière géographique peut être nécessaire à franchir, à l’échelle locale, afin de se reproduire en dehors de la captivité ou de la culture. Ainsi les capacités de dispersion et de propagation de l’espèce par d’autres voies (vent, courant, animaux dont l’Homme…) sont primordiales. Les individus introduits doivent par la suite être en mesure de survivre et de se reproduire dans leur nouvel environnement jusqu’à l’établissement d’une population viable. Cette nouvelle étape va être facilitée par la présence de niches vacantes ou encore l’absence de groupe fonctionnels proches ; à l’inverse une faible pression de propagules, la présence d’ennemis ou de mutualismes peuvent mettre en échec cette phase d’établissement. Finalement les individus établis doivent réussir à se disperser dans leur nouvel environnement et créer de nouvelles populations hors de la zone d’introduction. Seule une faible proportion des espèces sont capables de franchir l’intégralité des barrières (Jeschke et Pyšek, 2018; Williamson, 1996).

La Priorisation des espèces exotiques et des sites nécessitant une gestion 

Les espèces exotiques ont des impacts significatifs sur l’environnement ; bien que seul 5 à 20% des espèces exotiques sont problématiques, les impacts de ces dernières sont importants et persistants (Vilà et al., 2010). Les espèces envahissantes s’avèrent souvent très couteuses à gérer (Diagne et al., 2021) ; il faut donc allouer les ressources là où elles sont les plus susceptibles d’être efficaces (R.M. Krug et al., 2009). Le besoin de prioriser intervient à plusieurs étapes du processus d’invasion (Figure 1.2, McGeoch et al., 2016). Par exemple les voies d’introduction peuvent être priorisées afin d’empêcher l’introduction d’espèces exotiques avant la frontière. Une fois une espèce établie, l’accent doit être porté sur la prévention de sa propagation et sur la protection des sites prioritaires. La priorité peut également être axée au niveau de l’espèce ; sur la faisabilité de son éradication ou de son confinement par exemple. La priorisation peut être définie comme le processus de classement des espèces, des voies ou des sites dans le but de décider de la priorité relative des actions pour prévenir ou atténuer efficacement l’impact des espèces exotiques envahissantes (McGeoch et al., 2016a). Ainsi les espèces, voies ou sites prioritaires sont ceux qui sont identifiés comme posant le plus grand risque pour l’environnement et la biodiversité ou représentant les plus grandes opportunités pour prévenir un tel risque (Dawson et al., 2015). Plusieurs parties prenantes sont ainsi impliquées dans les processus de priorisation : les décideurs politiques, les gestionnaires ou encore les scientifiques. La priorisation est généralement basée sur des scores et permet une approche équilibrée et transparente de la prise de décision (Sutherland et al., 2006). Les analyses de priorisation sont adaptatives et peuvent facilement être mises à jour et affinées au fur et à mesure que les informations disponibles s’améliorent. Dans cette thèse, nous nous intéresserons plus particulièrement à la priorisation des sites sur lesquels un contrôle des plantes exotiques envahissantes (actions de lutte) doit être mis en place.

Gestion des EEE dans les aires protégées 

Dans cette étude, nous allons nous intéresser plus particulièrement aux invasions biologiques en milieu naturel, notamment dans les aires protégées, et les moyens de gestion des espèces envahissantes dans les espaces de protection et de conservation de la nature. En 2021, il y a près de 266 000 zones terrestres et marines qui jouissent d’une certaine forme de statut juridique en tant qu’aires protégées dans le monde (IUCN et UNEP-WCMC, 2021). Les aires protégées terrestres sont passées d’environ 3.5 % de la superficie totale des terres en 1985 (Zimmerer et al., 2004) à 12,9% en 2009 (Jenkins et Joppa, 2009) puis à 15.7% en 2021. Les aires protégées sont à la base des initiatives de conservation nationales et internationales et ont pour mandat de conserver la biodiversité. Elles sont établies pour protéger des portions représentatives des paysages naturels et pour assurer la persistance de la biodiversité et des processus écosystémiques clés (Barrett et Barrett, 1997; Margules et Pressey, 2000). Les aires protégées sont cependant confrontées à diverses menaces contribuant à l’érosion de la biodiversité. Au sein des aires protégées, certaines menaces telles que la fragmentation de l’habitat ou la surexploitation des mesures peuvent être fortement réduites. Cependant d’autres menaces d’origine anthropique pesant sur la préservation de la biodiversité ne sont pas éliminées par une protection formelle. Les invasions biologiques sont l’une de ces menaces (Foxcroft, 2013). Les Espèces Exotiques Envahissantes sont perçues comme la deuxième menace pesant sur les aires protégées après la perte et la fragmentation de l’habitat (Pyšek et al., 2013). Aux Etats-Unis et en Afrique du Sud, l’impact des espèces exotiques au sein des aires protégées a été considéré dès les années 1930 (Foxcroft et al., 2003; Houston et Schreiner, 1995). L’impact de ces espèces exotiques est variable d’une région à une autre et d’une espèce à une autre, allant de l’altération des processus écologiques (Simberloff, 1990), de la compétition entre espèces indigènes et exotiques (Vilà et al., 2011) à la modification de la vulnérabilité des écosystèmes face au feu, au vent ou encore à l’érosion (Woods, 1997). L’impact des invasions biologiques peut être plus important au sein des aires protégées qu’ailleurs puisque ces zones préservent des éléments clés de la diversité biologique mondiale ce qui assure le maintien de services essentiels à la subsistance de nombreuses communautés dont certaines sont exotiques (Foxcroft et al., 2013). Selon Foxcroft (2013), les aires protégées ont un rôle majeur à jouer dans la lutte contre les invasions ; elles doivent améliorer la gestion des EEE sur leur territoires, aider à la sensibilisation du public, améliorer la capacité des praticiens à faire face à ces espèces exotiques, mettre en œuvre des efforts de prévention en appliquant des cadres de détection précoce et de réponse rapide et également catalyser l’action au-delà des limites du Parc (Genovesi et Monaco, 2013). Les aires protégées font face à différents obstacles rendant parfois difficile une gestion efficace des EEE. De Poorter et al. (2007) et Pyšek et al. (2013) ont identifié ces obstacles : (1) le manque de capacité à intégrer la gestion des EEE dans la gestion globale des aire protégées, (2) la capacité limitée du personnel au niveau du site, (3) le faible niveau de sensibilisation, (4) les lacunes dans l’information sur les EEE à la disposition des gestionnaires d’aires protégées, (5) le manque de financement, (6) les obstacles juridiques ou institutionnels et (7) les conflits d’intérêt entre les parties prenantes. Seules une politique et une gestion fondées sur des données objectives et développées grâce à une science rigoureuse, permettront de répondre de manière appropriée aux différentes menaces. Plusieurs éléments ont été identifiés afin d’améliorer la gestion des EEE dans les aires protégées (Genovesi et Monaco, 2013) :  Sensibiliser aux invasions biologiques à tous les niveaux. Les aires protégées en raison de la crédibilité dont elles jouissent peuvent être un point focal pour la diffusion d’informations et de connaissances sur les invasions biologiques à tous les niveaux, du personnel et gestionnaire des aires protégées aux visiteurs, aux communautés locales et au grand public. Aux Etats-Unis, le Nature Conservancy a impliqué des bénévoles dans une campagne de surveillance qui a permis de délimiter la répartition de 13 plantes envahissantes le long des routes principales, permettant de hiérarchiser les actions à mettre en place (Brown et Krasny, 2001).  Intégrer les espèces envahissantes et la gestion des aires protégées. La lutte contre les EEE soulève de nombreux défis techniques, appelant souvent des solutions complexes. Les aires protégées sont ainsi tenues d’élaborer et d’appliquer des stratégies bien planifiées, coordonnées et efficaces pour lutter contre les EEE ; intégrant les efforts de sensibilisation et de communication, des mesures réglementaires ainsi que des aspects de prévention et d’éradication (Tu et Robison, 2013). En Amérique du Nord, le National Park Service gère les EEE sur leurs terres à différentes échelles grâce à un large effort de coopération et de collaboration. Des inventaires, des actions de surveillance, de prévention, de détection précoce, d’intervention rapide, de traitement, de contrôle et de restauration sont couramment mises en place (pour plus d’informations voir https://www.nps.gov/subjects/invasive/about.htm).  Mettre prioritairement en œuvre des actions de prévention sur site. La prévention comprend le traitement des voies d’accès et des vecteurs, l’interception au niveau des frontières et des actions basées sur des évaluations de risque. Pour ce faire, différentes actions à plusieurs échelles spatiales (locale, régionale, mondiale) sont requises (Kueffer et al., 2013). Le Parc national de Kruger en Afrique du Sud possède une liste d’espèces à ne pas planter et qui doivent être immédiatement retirées si elles sont observées (Foxcroft et al., 2008). Dans divers parcs des Etats-Unis et de Nouvelle Zélande, des stations de nettoyage sont fournies pour nettoyer les chaussures, vêtements, véhicules et équipements à l’entrée des aires protégées (Gill et al., 2020). Les aires protégées devraient identifiées les espèces exotiques envahissantes potentielles ; en identifiant les espèces qui pourraient pénétrer leurs frontières (Simberloff et al., 2013a).  Mettre en place une note de cadrage pour la détection précoce et la réponse rapide. Une réaction rapide est non seulement plus efficace mais également plus avantageuse économiquement. Un examen des programmes d’éradication des plantes mené en Nouvelle-Zélande, a révélé que l’élimination précoce coûte en moyenne 40 fois moins que l’élimination effectuée après qu’une plante exotique ne se soit largement établie (Harris et Timmins, 2009).  Gérer les EEE au-delà des limites de l’aire protégée. L’occupation du sol en dehors des limites des aires protégées fournit des propagules (Meiners et Pickett, 2013) : par exemple les réseaux fluviaux facilitent la propagation des EEE (Vardien et al., 2013) et les pratiques agricoles en bordure d’aire protégées favorisent le passage des adventices (Hulme et al., 2013). La création de zones tampons, dans lesquelles il faut promouvoir une utilisation des terres à faible impact et impliquer les communautés locales, peut être une solution pour limiter la pression de propagule (Foxcroft et al., 2010; Laurance et al., 2012). Mettre en œuvre des réseaux de surveillance, de suivi et d’échange d’informations. Le partage des données et de connaissance, les informations disponibles et l’expérience sont essentiels pour qu’une stratégie de lutte contre les EEE soit efficace. Les inventaires d’EEE dans les aires protégées basés sur des critères scientifiques rigoureux sont essentiels pour prévenir et contrôler les invasions (Pyšek et al., 2009). Les aires protégées devraient mettre en place des programmes de surveillance et de suivi des EEE, permettant une collecte standardisée de données sur la répartition ou l’abondance (Pyšek et al., 2013). Le suivi devrait également porter sur l’efficacité des actions de gestion en collectant des informations sur les effets des actions de contrôle, sur les coûts de la gestion ou encore sur la perception du public. Ces informations permettraient de s’assurer que les ressources allouées qui sont limitées sont utilisées efficacement. Le Mountain Invasion Research Network (MIREN) est un exemple d’initiatives visant à combler les écarts entre les spécialistes des EEE et les gestionnaires travaillant sur les EEE (Dietz et al., 2006; Kueffer et al., 2013).  Impliquer les institutions et les décideurs pour soutenir des politiques appropriées Les aires protégées devraient coopérer avec les institutions et toutes les autorités compétentes pour adopter des mesures réglementaires (Hulme et al., 2008). Il est également nécessaire de coopérer à plus large échelle pour identifier les priorités en termes de gestion des EEE afin d’utiliser au mieux les ressources disponibles. Ces priorités doivent être identifiées à l’échelle nationale et dans toutes les aires protégées, en basant la décision sur des évaluations rigoureuses des risques (Genovesi et Monaco, 2013). En conclusion, afin de conserver leursrôles de championnes de la protection de la biodiversité mondiale et des services écosystémiques qu’elles abritent, les aires protégées doivent améliorer leur gestion des EEE. Laisser la nature suivre son cours n’est pas une stratégie réalisable pour les EEE (Genovesi et Monaco, 2013; Meiners et Pickett, 2013; Meyerson et Pyšek, 2013). Les aires protégées ne pourront pas stopper la problématique que représente les EEE, mais elles peuvent jouer un rôle important pour prévenir et atténuer les impacts mondiaux en étant des réservoirs du patrimoine d’espèces et d’écosystèmes indigènes. La gestion des EEE est une affaire complexe. Elle est dans une large mesure une question d’évaluation objective des risques ou des impacts associés aux espèces exotiques, des risques associés à la gestion (probabilité de succès mais aussi impacts potentiels des opérations de contrôle) et de priorités d’allocation des ressources du fait du nombre très important d’espèces déjà établies et d’espèces potentiellement problématiques demain. Les problématiques de gestion des EEE soulèvent donc d’importantes questions scientifiques : Comment évaluer les impacts ? Comment prioriser les espèces et les espaces sur lesquels il faudrait intervenir ? Comment mesurer le succès d’une intervention ? Les réponses à ces questions doivent se faire avec un panel diversifié d’expert se basant sur des données objectives et des concepts scientifiques (Sutherland et al., 2004).

La Réunion : la gestion d’un patrimoine naturel menacé 

La Réunion au sein du patrimoine naturel des Mascareignes 

Les Mascareignes sont un groupe d’île situé dans l’Océan Indien à l’Est de Madagascar. Cet archipel comprend trois îles volcaniques : La Réunion, Maurice et Rodrigues. Depuis l’établissement de l’Homme, ces îles ont été le foyer d’une importante série de catastrophes écologiques et d’extinctions d’espèces ; toutefois elles abritent encore jusqu’à 25% de leur couvert forestier d’origine et sont très riches en espèces et en habitats, avec des niveaux élevés d’endémisme (Thébaud et al., 2009). Cet archipel fait ainsi parti du hotspot de biodiversité des îles du Sud-Ouest de l’océan Indien (Mittermeier et al., 2011; Myers et al., 2000a). La Réunion, qui constitue le site étudié dans le cadre de ces travaux est la plus jeune et la plus grande île de l’archipel des Mascareignes. Elle présente une large proportion d’espèces indigènes initialement issues d’un transport par la mer, le vent ou les oiseaux. La flore vasculaire de La Réunion compte aujourd’hui 898 espèces indigènes dont 250 sont endémiques strictes de La Réunion (Figure 1.3). Pour certaines espèces, il est très difficile en l’état actuel des connaissances de statuer sur le caractère indigène ou exotique ; ces espèces sont qualifiées de cryptogènes. Cela concerne 76 espèces végétales à La Réunion.