{"id":731,"date":"2016-09-02T08:34:05","date_gmt":"2016-09-02T06:34:05","guid":{"rendered":"http:\/\/kbnl.ch\/?p=731"},"modified":"2016-09-02T08:34:05","modified_gmt":"2016-09-02T06:34:05","slug":"fledermaeuse-im-wald-lidar-liefert-neue-einblicke","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/2016\/09\/02\/fledermaeuse-im-wald-lidar-liefert-neue-einblicke\/","title":{"rendered":"Les chiropt\u00e8res en for\u00eat \u2013 LiDAR livre de nouvelles informations!"},"content":{"rendered":"

Pour les chiropt\u00e8res, la for\u00eat rev\u00eat une importance capitale, car c\u2019est l\u00e0 qu\u2019ils trouvent nourriture, habitats et protection. Afin d\u2019en apprendre davantage sur le comportement nocturne des chiropt\u00e8res dans la for\u00eat, nous avons combin\u00e9 de nouvelles m\u00e9thodes de reconnaissance automatique des esp\u00e8ces avec des mesures d\u00e9taill\u00e9es de la structure de la for\u00eat. Dans ce but, nous avons ajout\u00e9 aux relev\u00e9s d\u2019habitat sur le terrain, des donn\u00e9es de t\u00e9l\u00e9d\u00e9tection par laser (Light Detection and Ranging, LiDAR). LiDAR fournit de nouvelles informations sur le mod\u00e8le d\u2019activit\u00e9 des chiropt\u00e8res auxquelles nous n\u2019avons pas acc\u00e8s avec les relev\u00e9s d\u2019habitats ordinaires sur le terrain. Les donn\u00e9es LiDAR sont pr\u00e9lev\u00e9es sur une surface toujours plus \u00e9tendue et constituen donc une source d\u2019informations pr\u00e9cieuse, qui jouera un r\u00f4le croissant pour la recherche sur la biodiversit\u00e9 en for\u00eat.<\/strong><\/p>\n

Introduction<\/strong><\/p>\n

Presque un tiers de la surface de la Suisse est couverte de for\u00eat. Cet \u00e9cosyst\u00e8me est utilis\u00e9 jour et nuit par un grand nombre d\u2019organismes, parmi lesquels les chiropt\u00e8res. \u00c0 ce jour, trente esp\u00e8ces de chiropt\u00e8res ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9es en Suisse, ce qui repr\u00e9sente un tiers de la diversit\u00e9 des esp\u00e8ces mammif\u00e8res.<\/p>\n

Les chiropt\u00e8res sont uniques \u00e0 maints \u00e9gards: ce sont les seuls mammif\u00e8res capables de voler; ils sont actifs la nuit; ils chassent et s\u2019orientent dans l\u2019obscurit\u00e9 par \u00e9cholocation aux ultra-sons. Ils passent les jours froids et l\u2019hiver en hibernation et peuvent vivre jusqu\u2019\u00e0 quarante ans. Toutes les esp\u00e8ces de chiropt\u00e8res indig\u00e8nes sont insectivores, et apportent ainsi une contribution \u00e9cologique importante en r\u00e9duisant le nombre de nuisibles, h\u00e9t\u00e9roc\u00e8res et mouches nocturnes. Actifs la nuit, les chiropt\u00e8res vont et viennent de leur quartier de jour \u00e0 leur terrain de chasse. Chez presque toutes les esp\u00e8ces, l\u2019un des deux se situe en for\u00eat. Ainsi les murins de Daubenton (Myotis daubentonii) passent le plus clair de la journ\u00e9e dans les arbres creux de la for\u00eat et, la nuit tomb\u00e9e, ils partent chasser les insectes sur les rives ou \u00e0 la surface des plans d\u2019eau en milieu ouvert. \u00c0 l\u2019inverse les Grands murins (Myotis myotis) \u00e9l\u00e8vent leur prog\u00e9niture en zone urbaine, g\u00eetant dans les combles, mais pr\u00e9f\u00e8rent chasser en for\u00eat, par exemple des carabes.<\/p>\n

La for\u00eat offre une grande diversit\u00e9 de structures qui sont diversement utilis\u00e9es par les chauves-souris: arbres creux comme g\u00eetes; for\u00eat de feuillus pour se nourrir de carabes; structures de lisi\u00e8res int\u00e9rieures et ext\u00e9rieures pour chasser les insectes croissant sur la v\u00e9g\u00e9tation; petites branches d\u00e9gag\u00e9es pour la chasse \u00e0 l\u2019aff\u00fbt de papillons nocturnes de passage.<\/p>\n

\"Abb1\"<\/a>
Fig. 1: Les chiropt\u00e8res (ici: Myotis nattereri) vont souvent chasser dans la for\u00eat (photo: Dietmar Nill).<\/figcaption><\/figure>\n

Ces diverses niches sont utilis\u00e9es par diff\u00e9rentes esp\u00e8ces qui se sont adapt\u00e9es tr\u00e8s diff\u00e9remment au cours de l\u2019\u00e9volution en termes d\u2019anatomie et de comportement. Ainsi la Noctule commune (Nyctalus noctula), avec ses ailes longues et \u00e9troites, chasse en vol rapide au-dessus des bois et rep\u00e8re ses proies sur de grandes distances avec des cris d\u2019orientation de fr\u00e9quence basse (20 kHz). Au contraire, le Petit rhinolophe (Rhinolophus hipposideros) \u00e9met des ultrasons \u00e0 une fr\u00e9quence tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e (110 kHz), dont il capte la r\u00e9flexion pour \u00e9cholocaliser les battements d\u2019ailes d\u2019insectes nocturnes de passage afin de pouvoir les \u00abcueillir\u00bb sur la v\u00e9g\u00e9tation dans un vol tr\u00e8s agile. Un grand groupe d\u2019esp\u00e8ces, dont fait partie la chauve-souris la plus r\u00e9pandue en Suisse, la Pipistrelle commune (Pipistrellus pipistrellus), est moins sp\u00e9cialis\u00e9 et parvient \u00e0 se nourrir de fa\u00e7on opportuniste, notamment en se servant dans les \u00abconcentrations de nourriture\u00bb cr\u00e9\u00e9es par l\u2019activit\u00e9 humaine, par exemple autour des lampadaires.<\/p>\n

Sym\u00e9triquement aux trois exemples cit\u00e9s, on peut r\u00e9partir les esp\u00e8ces indig\u00e8nes en trois guildes: chasseurs rapides en terrain ouvert, \u00e9cholocalisant \u00e0 longue distance (long range echolocators = LRE); chasseurs lents et agiles en vol, \u00e9cholocalisant \u00e0 courte distance (short range echolocators = SRE); enfin les chasseurs g\u00e9n\u00e9ralistes en structures de bordure, \u00e9cholocalisant \u00e0 distance moyenne (mid range echolocators = MRE). La technologie moderne, en l\u2019occurrence l\u2019\u00e9cholocalisation des animaux, nous ouvre une fen\u00eatre d\u2019observation indirecte: des enregistreurs d\u2019ultrasons (Batlogger) permettent l\u2019enregistrement de leur activit\u00e9 acoustique et le logiciel d\u00e9velopp\u00e9 par le WSL (BatScope), de d\u00e9terminer l\u2019esp\u00e8ce d\u2019abord, puis son appartenance \u00e0 l\u2019une des guildes.<\/p>\n

La question qui nous int\u00e9ressait \u00e9tait de savoir si la structure foresti\u00e8re influence le comportement des chiropt\u00e8res et quelles m\u00e9thodes de mesure de cette structure sont les mieux indiqu\u00e9es pour d\u00e9crire cette relation. Les m\u00e9thodes ordinaires de relev\u00e9 de terrain utilis\u00e9es pour mesurer la structure foresti\u00e8re peuvent, certes, fournir de pr\u00e9cieuses informations sur la for\u00eat, mais elles sont ch\u00e8res et se limitent \u00e0 de petites surfaces d\u2019\u00e9chantillonnage. De plus, la canop\u00e9e reste largement inaccessible sur le terrain, alors qu\u2019elle est une partie essentielle et importante au plan fonctionnel. Les nouvelles m\u00e9thodes fond\u00e9es sur la t\u00e9l\u00e9d\u00e9tection s\u2019av\u00e8rent tr\u00e8s utiles en l\u2019esp\u00e8ce. Une m\u00e9thode tr\u00e8s prometteuse se base sur les informations que l\u2019on peut recueillir par t\u00e9l\u00e9d\u00e9tection par laser (Light Detection and Ranging; LiDAR). Les donn\u00e9es LiDAR fournissent des images fiables, en haute r\u00e9solution, sur la structure tridimensionnelle de la for\u00eat et sont pr\u00e9lev\u00e9es sur des surfaces toujours plus \u00e9tendues (Morsdorf 2011). Notre \u00e9tude avait pour but de d\u00e9terminer dans quelle mesure les donn\u00e9es LiDAR et les relev\u00e9s de terrain sont appropri\u00e9s pour expliquer le mod\u00e8le d\u2019activit\u00e9 des chiropt\u00e8res dans la for\u00eat.<\/p>\n

\"Abb2_2\"<\/a>
Fig. 2: Silhouettes de LRE<\/strong> (Noctule de Leisler (Nyctalus leisleri)), MRE<\/strong> (Pipistrelle commune (Pipistrellus pipistrellus)) et SRE<\/strong> (Oreillard roux (Plecotus auritus)) ramen\u00e9es \u00e0 l\u2019\u00e9chelle et repr\u00e9sentation de leur comportement caract\u00e9ristique en for\u00eat (fl\u00e8che noire). Les trois nuages de points LiDAR montrent comment la structure foresti\u00e8re change avec l\u2019augmentation de la rugosit\u00e9 de la canop\u00e9e (KR) et de la densit\u00e9 verticale de la v\u00e9g\u00e9tation (VVD). La r\u00e9partition de la densit\u00e9 de la v\u00e9g\u00e9tation le long du profil vertical diff\u00e8re entre les p\u00e9riodes v\u00e9g\u00e9tative et non v\u00e9g\u00e9tative.<\/figcaption><\/figure>\n

\u00c9tude de cas dans le canton d\u2019Argovie<\/strong><\/p>\n

En \u00e9t\u00e9 2013 nous avons enregistr\u00e9 pendant plusieurs nuit les cris des chiropt\u00e8res sur huit kilom\u00e8tres carr\u00e9s dans le canton d\u2019Argovie, et ce sur quatre sites diff\u00e9rents. Afin d\u2019obtenir l\u2019\u00e9chantillonnage le plus complet de la structure verticale et horizontale de la for\u00eat, nous avons plac\u00e9 plusieurs d\u00e9tecteurs \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la for\u00eat (un d\u00e9tecteur au sol et un dans la canop\u00e9e) et dans les clairi\u00e8res. Au moyen du logiciel BatScope, nous avons ensuite pu mesurer efficacement l\u2019\u00e9norme quantit\u00e9 de cris des chauves-souris (donn\u00e9es approximatives) et calculer le taux d\u2019activit\u00e9 par guilde.<\/p>\n

Parall\u00e8lement nous avons effectu\u00e9 sur chacun des sites des relev\u00e9s de terrain complets relatifs \u00e0 la structure foresti\u00e8re. L\u2019objectif \u00e9tait de d\u00e9crire de la mani\u00e8re la plus compl\u00e8te possible la structure de la for\u00eat en termes de pr\u00e9f\u00e9rences des chiropt\u00e8res. Nous avons ainsi calcul\u00e9 la densit\u00e9 de la v\u00e9g\u00e9tation du sous-bois, car une forte densit\u00e9 entrave aussi bien l\u2019\u00e9cholocalisation des chiropt\u00e8res, qu\u2019elle limite leur capacit\u00e9 \u00e0 man\u0153uvrer en vol. De plus nous avons mesur\u00e9 la densit\u00e9 verticale ou calcul\u00e9 l\u2019indice de superficie foliaire au moyen de photos h\u00e9misph\u00e9riques. Les relev\u00e9s de terrain sont abondamment d\u00e9crits dans Froidevaux et al. (2015, 2016).<\/p>\n

Tout en poursuivant le m\u00eame but que pour les relev\u00e9s de terrain, nous avons en plus mesur\u00e9 d\u2019importantes structures foresti\u00e8res. Dans ce but nous disposions de deux jeux de donn\u00e9es territoriales LiDAR que le canton d\u2019Argovie avait acquis en 2014. Il s\u2019agissait d\u2019un relev\u00e9 d\u2019\u00e9t\u00e9, o\u00f9 les branches sont feuillues, et d\u2019un relev\u00e9 d\u2019hiver, o\u00f9 les arbres sont d\u00e9nud\u00e9s (Fig. 2). Ces donn\u00e9es nous ont permis de mesurer par exemple la rugosit\u00e9 de la canop\u00e9e. Nous avons postul\u00e9 que certaines esp\u00e8ces de chiropt\u00e8res profitent d\u2019une rugosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, car ce type de structure offre des conditions microclimatiques favorables pour les insectes (nourriture) et une protection. De plus, les nuages de points LiDAR (Fig. 2) nous fournissent des donn\u00e9es d\u00e9taill\u00e9es sur la r\u00e9partition verticale de la v\u00e9g\u00e9tation dans la for\u00eat. Nous avons utilis\u00e9 ces donn\u00e9es pour calculer la densit\u00e9 et la r\u00e9gularit\u00e9 la v\u00e9g\u00e9tation sur le profil vertical d\u2019une for\u00eat, car nous nous attendions \u00e0 trouver ici aussi un rapport entre l\u2019\u00e9cholocation et la capacit\u00e9 de man\u0153uvrer des chiropt\u00e8res.<\/p>\n

 <\/p>\n

Les chiropt\u00e8res se partagent la for\u00eat<\/strong><\/p>\n

Nos analyses montrent qu\u2019il existe un rapport \u00e9troit entre l\u2019activit\u00e9 sp\u00e9cifique \u00e0 une guilde de chiropt\u00e8res et la structure foresti\u00e8re. Ainsi, l\u2019activit\u00e9 de la guilde MRE cro\u00eet en m\u00eame temps que la rugosit\u00e9 de la canop\u00e9e, c\u2019est-\u00e0-dire lorsque la hauteur de la couronne des arbres est irr\u00e9guli\u00e8re. Ces esp\u00e8ces sp\u00e9cialis\u00e9es dans les surfaces de lisi\u00e8res verticales et horizontales profitent d\u2019une h\u00e9t\u00e9rog\u00e9n\u00e9it\u00e9 \u00e9lev\u00e9e de la canop\u00e9e, car elles y trouvent, d\u2019une part, un abri contre les pr\u00e9dateurs et le mauvais temps et, d\u2019autre part, une nourriture plus abondante car les insectes y b\u00e9n\u00e9ficient de conditions microclimatiques favorables. Par ailleurs, nos \u00e9valuations ont montr\u00e9 que l\u2019activit\u00e9 de la guilde MRE baisse avec l\u2019augmentation de la densit\u00e9 verticale de la v\u00e9g\u00e9tation. Ce rapport est facile \u00e0 comprendre si l\u2019on songe que les chiropt\u00e8res appartenant \u00e0 la guilde MRE ne sont pas adapt\u00e9s de fa\u00e7on optimale pour chasser \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019une for\u00eat \u00e0 la v\u00e9g\u00e9tation dense. Quant aux chiropt\u00e8res de la guilde SRE, avec leur grande agilit\u00e9, ils seraient bien capables de se d\u00e9brouiller \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019une for\u00eat, pourtant leur activit\u00e9 baisse aussi l\u00e9g\u00e8rement avec l\u2019augmentation de la densit\u00e9 verticale de la v\u00e9g\u00e9tation. Il semble que les esp\u00e8ces de la guilde SRE utilisent l\u2019int\u00e9rieur de la for\u00eat jusqu\u2019\u00e0 un certain degr\u00e9 de densit\u00e9, mais qu\u2019elles \u00e9vitent les for\u00eats au profil trop dense. Jusque-l\u00e0 nos r\u00e9sultats montrent clairement comment les esp\u00e8ces de chiropt\u00e8res qui ont \u00e9volu\u00e9 diff\u00e9remment se r\u00e9partissent les niches disponibles. Mais ils montrent aussi que les niches peuvent \u00eatre inaccessibles du fait de structures trop denses.<\/p>\n

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LiDAR offre de nouvelles perspectives<\/strong><\/p>\n

La comparaison entre les donn\u00e9es relev\u00e9es sur le terrain et les donn\u00e9es LiDAR relatives \u00e0 la structure de la for\u00eat montre que LiDAR est mieux indiqu\u00e9 pour expliquer le rapport entre structure de la for\u00eat et activit\u00e9 des chiropt\u00e8res. C\u2019est avant tout la combinaison des donn\u00e9es LiDAR relev\u00e9es pendant les phases v\u00e9g\u00e9tative et non v\u00e9g\u00e9tative qui repr\u00e9sente le mieux la r\u00e9partition tridimensionnelle de la v\u00e9g\u00e9tation dans la for\u00eat. Ainsi, nous avons pu mesurer la structure de la canop\u00e9e de mani\u00e8re d\u00e9taill\u00e9e, ce qui n\u2019est pas possible avec les m\u00e9thodes ordinaires sur le terrain. LiDAR offre donc de nouvelles perspectives pour l\u2019\u00e9tude de la relation entre la structure foresti\u00e8re et les habitats des chiropt\u00e8res. Un grand avantage de la m\u00e9thode LiDAR tient au fait que les donn\u00e9es fournissent non seulement des mesures exactes de la structure foresti\u00e8res, mais que celles-ci s\u2019\u00e9tendent \u00e0 tout un territoire. Ainsi, les futurs survols enregistr\u00e9s par LiDAR nous permettront de quantifier efficacement toute modification de la structure de la for\u00eat et des propri\u00e9t\u00e9s importantes des habitats, et ce sur toute l\u2019\u00e9tendue d\u2019un vaste territoire. LiDAR repr\u00e9sente aussi une source d\u2019informations compl\u00e8te qui offre, surtout dans des \u00e9cosyst\u00e8mes tridimensionnels et complexes comme la for\u00eat, de nombreuses possibilit\u00e9s d\u2019application pour la recherche sur la protection de la nature. LiDAR ouvre \u00e9galement de nouvelles perspectives dans la compr\u00e9hension du rapport entre structure foresti\u00e8re et biodiversit\u00e9.<\/p>\n

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Remerciements<\/strong><\/p>\n

Nos remerciements vont \u00e0 la Division For\u00eats du canton d\u2019Argovie qui nous a permis de mener \u00e0 bien la pr\u00e9sente \u00e9tude et qui nous a donn\u00e9 la possibilit\u00e9 d\u2019utiliser les donn\u00e9es cantonales LiDAR. Nous remercions \u00e9galement la Fondation pour la protection des chiropt\u00e8res qui a mis \u00e0 notre disposition les silhouettes de chauves-souris pour la figure 2. La th\u00e8se de Florian Zellweger a re\u00e7u le soutien du Fonds national suisse pour la recherche scientifique (num\u00e9ro de projet 146786).<\/p>\n

 <\/p>\n

Bibliographie<\/strong><\/p>\n

    \n
  • Froidevaux JSP, Zellweger F, Bollmann K, Obrist MK, 2015. \u00c9laborer un plan d\u2019\u00e9chantillonnage acoustique fiable avec les logiciels \u00abPRESENCE\u00bb et \u00abGENPRES\u00bb. Using \u201cPRESENCE\u201d and \u201cGENPRES\u201d software for designing a reliable acoustic sampling of bats. Le Vesp\u00e8re 5: 333-347.<\/li>\n
  • Froidevaux JSP, Zellweger F, Bollmann K, Jones G, Obrist MK, 2016. From field surveys to LiDAR: Shining a light on how bats respond to forest structure. Remote Sensing of Environment 175: 242-250.<\/li>\n
  • Morsdorf F, 2011. Erfassung struktureller Waldparameter mithilfe von flugzeuggetragenem Laserscanning. Journal forestier suisse 162: 164-170.<\/li>\n<\/ul>\n

     <\/p>\n

    Interlocuteurs<\/strong><\/p>\n

    Florian Zellweger1,2
    \n<\/sup>J\u00e9r\u00e9my Froidevaux1,3
    \n<\/sup>Kurt Bollmann1
    \n<\/sup>Martin K. Obrist1<\/sup><\/p>\n

    1 <\/sup>Institut f\u00e9d\u00e9ral de recherches WSL, 8903 Birmensdorf
    \n2 <\/sup>Wald\u00f6kologie, ETH Z\u00fcrich, 8092 Z\u00fcrich
    \n3 <\/sup>University of Bristol, Bristol BS8 1TH, UK<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Pour les chiropt\u00e8res, la for\u00eat rev\u00eat une importance capitale, car c\u2019est l\u00e0 qu\u2019ils trouvent nourriture, habitats et protection. Afin d\u2019en apprendre davantage sur le comportement nocturne des chiropt\u00e8res dans la for\u00eat, nous avons combin\u00e9 de nouvelles m\u00e9thodes de reconnaissance automatique des esp\u00e8ces avec des mesures d\u00e9taill\u00e9es de la structure de la for\u00eat. Dans ce but, …<\/p>\n","protected":false},"author":33,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-731","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-allgemein"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/731","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/33"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=731"}],"version-history":[{"count":14,"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/731\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":751,"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/731\/revisions\/751"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=731"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=731"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/kbnl.ch\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=731"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}