Document de recherche 2004/082

Évaluation des méthodes de choix de sites pour la conception du réseau de zones de protection marines

Par Evans, S.M.J., G. Jamieson, J. Ardron, M. Patterson, S. Jessen

Résumé

Le présent rapport identifie et compare les diverses méthodes utilisées pour choisir des sites candidats à l’appellation de zone de protection marine (ZPM), appelée zone d’intérêt (ZI). L’intention est de fournir au MPO les renseignements nécessaires pour déterminer quelle méthode serait la plus efficace pour ce qui est de faire avancer ses objectifs en matière de ZPM au titre du cadre de gestion intégrée.

Le choix de la méthode la plus appropriée dépend de l’objectif sous-jacent de créer un réseau de ZPM. La définition claire de cet objectif et de l’objectif de conservation général est une importante première étape qui ne doit pas être ignorée.

Il existe deux principales méthodes pour choisir les ZI : la méthode non systématique (notation/pondération) et la méthode systématique.

Les méthodes de notation attribuent un rang d’importance relative à tous les sites reposant sur les critères définis par l’utilisateur, puis ajoutent les sites de rang élevé à une réserve existante. Le produit de ce type de choix de sites de réserve ne permet pas d’établir un lien entre les sites autre que sa « cote », qui n’est pas indicative de ce qu’ils ont à offrir. Bien que la nature objective d’un processus de choix par notation soit préférable à la prise de décision subjective ou opportuniste, ce processus n’est pas très rigoureux, est incapable de choisir efficacement un ensemble de sites complémentaires et n’a pas la capacité spatiale de créer un réseau.

Les méthodes systématiques de choix de sites de réserve font appel à des outils d’aide à la décision reposant sur des algorithmes. Le choix systématique de ZPM repose sur le concept de « complémentarité », selon lequel les nouveaux sites possèdent des caractéristiques qui ne sont pas représentées à ce moment-là dans la réserve et ajoutent donc à la diversité et à la représentativité globales du réseau. Parmi les méthodes systématiques, quatre principaux types d’algorithmes sont utilisés, soit la programmation linéaire en nombres entiers, les algorithmes itératifs simples (heuristique), les algorithmes itératifs du recuit simulé et les modèles spatiaux de population.

L’avantage de la méthode de la programmation linéaire en nombres entiers par rapport aux autres méthodes de complémentarité vient de sa capacité de trouver une solution optimale. Toutefois, s’il existe trop de contraintes ou que le problème est trop complexe (non linéaire), elle ne produira souvent pas de solution. Il est donc mieux de l’appliquer que lorsqu’il n’y a que quelques contraintes à optimiser.

Les algorithmes itératifs simples (heuristique) sont beaucoup plus rapides que la programmation linéaire en nombres entiers, mais peuvent donner une solution qui est considérablement moins efficace que le minimum théorique. Cette méthode permet de tenir compte de problèmes de conservation consistant en de vastes ensembles de données et plusieurs contraintes. Dans certains cas, les contraintes spatiales peuvent y être incluses par le biais d’une programmation additionnelle.

La méthode de l’algorithme itératif du recuit simulé est considérée comme supérieure aux autres pour ce qui est d’identifier les zones prioritaires aux fins de conservation. Cet algorithme peut donner des solutions multiples à un scénario donné, au contraire de l’heuristique, qui ne donne qu’une solution. Il peut donner des solutions plus efficaces en comparaison de l’heuristique pour ce qui est de minimiser la superficie totale requise pour satisfaire aux objectifs de conservation visés. Un élément aléatoire de cet algorithme permet de rechercher le « minimum absolu ».

La dernière méthode systématique évaluée dans ce document, soit les modèles spatiaux de population, abordent nommément la question de la persistance des espèces par l’application de modèles de variables environnementales (celles qui ont une incidence sur la distribution de la biodiversité) ou de modèles de métapopulation qui orienteront le choix d’une série de sites « enchaînés ». Ces programmes ne permettent de choisir des sites que pour un nombre limité d’espèces et requièrent des ensembles de données détaillées sur les paramètres environnementaux ou la dynamique des populations des espèces. Il est donc souvent plus approprié de les appliquer à des échelles plus petites que celles pour lesquelles ce type de données existent ou comme outil pour choisir, parmi les sites identifiés comme candidats (voir la section 3.3), ceux qui permettront de créer un réseau qui assure la persistance d’une espèce particulière.

Ce rapport passe aussi en revue deux applications des méthodes systématiques à des cas particuliers en vue d’identifier des zones prioritaires aux fins de conservation actuellement utilisées au Canada. Ces projets, menés par la Living Oceans Society et le Fonds mondial pour la nature (Canada) sont mis en lumière pour ce qui est de leur applicabilité potentielle au MPO.

Après examen des méthodes, nous recommandons que le MPO considère d’utiliser une méthode de choix de sites dans le cadre de son programme de gestion intégrée. D’après notre analyse, nous concluons que MARXAN (un progiciel reposant sur le recuit simulé) est l’outil le plus approprié qui permettra au MPO de mettre en oeuvre son mandat et ses objectifs en matière de ZPM en vertu de la Loi sur les océans.

Parmi les autres recommandations formulées s’inscrivent les suivantes :

• planifier la conception du réseau de ZPM à des échelles multiples;
• faire des analyses reposant sur des objectifs et des ensembles de données multiples en matière de ZPM;
• établir si la superficie des réseaux de ZPM créés en vertu de mandats d’organismes multiples est moindre que lorsque les analyses sont effectuées pour chacun des organismes concernés;
• comprendre l’utilité des divers cadres et approches pour appliquer Marxan, en particulier ceux appliqués à l’heure actuelle au Canada;
• le MPO devrait utiliser les données et les renseignements recueillis sur les leçons tirées dans l’application de MARXAN et l’élaboration de cadres de planification écologique pour les deux côtes.
• faciliter d’autres analyses des attributs écologiques des cellules en terme des paramètres qui reflètent les critères utilisés par différents organismes pour rationaliser leur mandat au titre de la création de ZPM.
• Le Ministère devrait aussi entreprendre une analyse pilote de sites dans le détroit de Georgia.

Bien que l’optimisation spatiale constitue une solution puissante pour la conception d’un réseau de ZPM et que ces programmes contribuent à améliorer la rigueur, la transparence et l’efficience de ce processus complexe, ils n’y contribuent qu’en partie. D’autres outils d’aide à la décision (voir les méthodes SIG et Delphic – Lewis et al., 2003) devront peut-être être utilisés pour établir avec précision les limites des ZPM, élaborer des plans de zonage ou choisir parmi les sites candidats les lieux qui sauront intéresser plusieurs groupes d’intervenants.

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