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Analyse de l’environnement lumineux des gîtes de chiroptères (Bretagne et Pays de la Loire)

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Les chauves-souris – ou chiroptères – sont des mammifères volants nocturnes. Leur rapport à la lumière artificielle est complexe et encore mal connu malgré un nombre croissant d’études sur le sujet. Certaines espèces, comme les pipistrelles, sont fréquemment observées à proximité des éclairages publics, ces derniers attirant les insectes dont elles se nourrissent. D’autres espèces sont réputées lucifuges et évitent les sources de lumière artificielle. Le maintien de la « trame noire » (continuité d’espaces non éclairés la nuit) est devenu un enjeu de gestion des territoires.

Méthodologie de l’étude menée par B.E.T

En tant que bureau d’études spécialisé dans les questions de biodiversité et d’aménagements, nous avons cherché à savoir dans quel environnement lumineux se situaient les gîtes de chiroptères connus en Bretagne et Pays de la Loire, qui sont nos deux régions d’intervention. Ces deux régions possèdent très peu de cavités naturelles, contrairement aux régions karstiques du sud de la France où abondent les grottes et anfractuosités de différentes tailles. Les gîtes de chiroptères de Bretagne et Pays de la Loire sont essentiellement d’origine humaine : églises, granges, carrières, bunkers et autres souterrains creusés lors de la seconde guerre mondiale notamment… Nous voulions donc savoir à quel point les chauves-souris s’accommodaient de gîtes situés dans des environnements éclairés, situés le long de routes, en périphérie d’agglomérations, voire même au cœur de ces dernières.

Pour cela, nous avons recensé les emplacements précis de 52 gîtes abritant une population significative de chauves-souris (a minima une vingtaine d’individus), que ce soit en hiver, en période de mise bas ou de swarming. Sur ces 52 gîtes, 31 se situent en Bretagne et 21 en Pays de la Loire. Tous les départements sont représentés. Ce recensement des gîtes a été réalisé à partir de nos connaissances personnelles et en consultant une bibliographie variée : listes des arrêtés de protection de biotope relatifs aux chauves-souris, publications du Groupe Mammalogique Breton et d’autres associations, sites Natura 2000, articles de presse, etc. Ces sites étant particulièrement sensibles, nous nous garderons d’en fournir ici la liste exhaustive. Nous avons noté les espèces connues pour chaque gîte. Nous pouvons ainsi détailler les résultats par espèce ou groupe d’espèces.

Concernant maintenant le niveau de luminosité artificielle, nous avons passé commande de cartes de pollution lumineuse AVEX auprès de Frédéric Tapissier, dont nous saluons au passage le remarquable travail. Ces cartes distinguent 10 niveaux de pollution lumineuse, allant de « noir » (absence de pollution lumineuse) à « blanc » (pollution lumineuse maximale). Notons d’emblée que le niveau « noir » n’existe pas en Bretagne, de même que le niveau « blanc », que l’on ne trouve qu’au cœur des plus grandes agglomérations européennes.

Précautions concernant l’échelle d’interprétation

La présente étude concerne le niveau moyen de pollution lumineuse aux abords des gîtes, dans un rayon d’environ 100 mètres. Il ne s’agit pas d’une étude sur l’intensité lumineuse mesurée à l’endroit précis de l’accès au gîte. Ce type d’étude a déjà été mené par ailleurs et il a été notamment démontré l’impact négatif sur les chauves-souris de projecteurs orientés en direction d’une entrée de gîte.

Par ailleurs, comme précisé ici, les cartes de pollution lumineuse sont obtenues non pas par mesure mais par un calcul prenant en compte la présence d’habitations, de routes fréquentées, de zones d’activités, de ports, d’aéroports et autres activités humaines générant une lumière artificielle à la nuit tombée.

Ainsi, un gîte peut se situer dans un secteur à pollution lumineuse relativement élevé mais bénéficier, à l’endroit précis de son accès, d’un effet de pénombre créé par de grands arbres ou par le relief. Reste que les chauves-souris, une fois leur gîte quitté, évoluent alors dans un environnement éclairé, avec lesquelles elles doivent composer même si elles ne font que le traverser pour atteindre leurs terrains de chasse.

Toutes espèces confondues : une relative adaptabilité

Si l’on considère les 52 gîtes, et donc l’ensemble des espèces, on constate que le niveau le plus représenté est le niveau 3 (cyan), suivi du niveau 4 (vert), niveaux d’éclairage qui correspond aux villages isolés et hameaux. Toutefois, on trouve aussi des gîtes dans des secteurs plus éclairés.

Par exemple, 9 gîtes sur 52 (soit 17 %) sont situés dans un environnement où la pollution lumineuse est de niveau 6 (orange), soit l’équivalent des banlieues de grandes ville ou du centre des petites villes. Les deux niveaux supérieurs, à savoir 7 et 8, correspondent aux centres des grandes villes. Ils semblent logiquement délaissés par les chauves-souris. On trouve donc des gîtes dans des secteurs qui sont loin d’être sombres, notamment les clochers des églises, situées en plein centre des villages. Enfin, les gîtes situés dans les secteurs les moins éclairés sont souvent des cavités abandonnées (ex : ardoisières) voire de petites chapelles isolées en pleine campagne.

Analyse par espèce : les Rhinolophes, plus lucifuges ?

Les deux espèces les plus représentées au sein des gîtes sont le Grand Murin et le Grand Rhinolophe (27 gîtes pour chacune de ces espèces). L’analyse spécifique montre que le Grand Murin se trouve dans des environnements plus éclairés que la moyenne. Pour cette espèce, les catégories « bleu » et « cyan » ne représentent que 37 % des gîtes contre 44 % pour toutes les espèces confondues. Le Grand Murin apprécie en particulier les clochers d’églises, qui se trouvent souvent dans la catégorie « jaune ».

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En revanche, les Rhinolophes semblent privilégier les environnements plus sombres. Pour le Grand Rhinolophe, 59 % des gîtes se trouvent en environnement « bleu » ou « cyan ». Pour le Petit Rhinolophe, cette proportion monte même à 72 % mais la valeur est moins significative dans la mesure où elle ne porte que sur 11 gîtes. La tendance à fuir la lumière lors des déplacements est connue chez les Rhinolophes ; notre étude montre que cela concerne également le choix des gîtes. Notons toutefois qu’il peut y avoir des exceptions puisque le Grand Rhinolophe est présent sur 4 gîtes à pollution lumineuse de niveau 6 (orange).

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Conclusions

Les chauves-souris manifestent une préférence pour les environnements peu éclairés. Toutefois, en Bretagne et Pays de la Loire, face à une faible disponibilité en gîtes naturels, elles semblent pouvoir s’adapter à un certain niveau de pollution lumineuse pour exploiter des gîtes anthropiques favorables. Si le centre des grandes villes semble logiquement peu attractif (mais il existe peut-être des exceptions), un niveau de luminosité correspondant à la banlieue de grande ville ou au centre de gros bourgs semble toléré. Il est probable que d’autres critères soient aussi importants, si ce n’est plus : température interne des gîtes, niveau de quiétude ou encore proximité de ressources alimentaires. Ce qui expliquerait que des espèces réputées lucifuges comme les Rhinolophes puissent parfois coloniser des secteurs éclairés.

Critique et améliorations possibles du protocole de suivi des parcs éoliens terrestres

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Le protocole de suivi des parcs éoliens terrestres (version 2018)

L’article 12 arrêté ministériel du 26 août 2011 (voir ici) prévoit la mise en place par les exploitants de parcs éoliens d’un suivi environnemental dans les 12 mois suivants la mise en service du parc. Par la suite, le suivi doit être renouvelé a minima tous les 10 ans. Ce suivi doit notamment permettre « d’estimer la mortalité de l’avifaune et des chiroptères due à la présence des aérogénérateurs« .

Un protocole de suivi a été mis en place en 2015 pour la version initiale puis en mars 2018 pour la version actuellement en vigueur. Ce protocole prévoit « au minimum » des suivis de mortalité couplés à « un suivi d’activité en hauteur des chiroptères » et d’autres types d’observations « si l’étude d’impact ou l’arrêté préfectoral le prévoit« .

Le suivi de mortalité au sol – qui consiste à rechercher d’éventuels cadavres d’oiseaux ou de chauves-souris au pied des éoliennes – doit être « constitué au minimum de 20 prospections, réparties entre les semaines 20 et 43 (mi mai à octobre), en fonction des risques identifiés dans l’étude d’impact, de la bibliographie et de la connaissance du site. » Le suivi peut s’étendre sur d’autres périodes si l’étude d’impacts ou des arrêtés préfectoraux le préconisent.

Ces premiers éléments du protocole, qui correspondent aux parties 2 à 5 du texte, ne posent pas de problème particulier. Au contraire, ils posent clairement le cadre et les objectifs d’un suivi. Les faiblesses se situent davantage dans la méthodologie retenue pour l’évaluation de la mortalité.

Une fréquence de suivi non précisée

Le premier point qui peut d’emblée nous étonner est l’absence d’indication quant à la fréquence de passage pour la recherche des cadavres. La partie 5.3 indique bien un minimum de 20 prospections entre les semaines 20 et 43, ce qui correspond à peu de chose près à une fréquence hebdomadaire. Mais il n’est nulle part indiqué que l’on ne peut pas réaliser, par exemple, 5 sorties lors de la semaine 20 (une sortie quotidienne) puis 5 nouvelles sorties lors des semaines 28, 35 et 42. Nous verrons d’ailleurs qu’une telle répartition dans le temps n’aurait rien d’aberrant.

Quoiqu’il en soit, faute d’indication, les bureaux d’étude optent fréquemment pour la sortie hebdomadaire, solution la plus simple à mettre en place et qui paraît la plus logique à la lecture du protocole. Or, une prospection hebdomadaire risque fort de faire passer l’observateur à côté des cas de mortalité, en particulier pour les chiroptères. En effet : 1) les cadavres de chauves-souris disparaissent ou se décomposent rapidement et un animal tué le jour n peut très bien ne plus être présent ou ne plus être détectable (ou, dans le meilleur des cas, ne plus être identifiable) au bout de deux ou trois jours. 2) les passages à intervalle fixe ne coïncident pas nécessairement avec des périodes « à risque » pour les chiroptères. Par exemple, si l’on prospecte après deux ou trois nuits de mauvais temps (pluie, vent, fraîcheur), il est très probable que l’on ne trouve aucun cadavre de chauves-souris, ces dernières n’étant pas sorties de leurs gîtes. Pour les oiseaux en revanche, la prospection hebdomadaire, à défaut d’être idéale, est une solution recevable dans la mesure où 1) les cadavres d’oiseaux, notamment rapaces ou laridés, sont a priori détectables plus facilement et plus longtemps que ceux des chiroptères 2) les collisions peuvent a priori avoir lieu dans tous types de conditions météorologiques, de jour comme de nuit.

Les biais liés à la persistance de cadavre et à la durée de l’intervalle entre les sorties sont censés être résolus par l’application de formules (partie 8 du protocole), elles-mêmes alimentées par des paramètres définis par des tests (partie 7). Or, nous verrons que les tests et les formules posent de sérieuses questions, de représentativité pour les premiers et de précision pour les secondes.

Pour notre part, notre expérience des suivis environnementaux nous fait douter du bien fondé des suivis à intervalle régulier en ce qui concerne la mortalité des chauves-souris. D’ailleurs, cette fréquence régulière n’est pas explicitement exigée dans le protocole de 2018. Elle n’est rendue nécessaire que par l’utilisation des formules de correction des biais. Nous proposons en fin de cet article une méthode s’affranchissant de cette contrainte.

Des tests de persistance problématiques

Le protocole indique que deux séries de tests doivent être réalisées. Si les tests d’efficacité (partie 7.1) nous paraissent utiles pour connaître les limites de perception de l’observateur, les tests de persistance des cadavres (partie 7.2) apparaissent comme une tentative bien maladroite de corriger un biais particulièrement important.

Ainsi, on propose d’évaluer le temps de persistance des cadavres en disposant des « leurres » (cadavres de poussins, poulets ou souris) autour des éoliennes et en « suivant la persistance des cadavres par des passages répétés » . Or, ce protocole est bien loin de reproduire la réalité : 1) parce que les cas de mortalité réelle sont rares et aléatoirement répartis tandis que les leurres du protocole sont nombreux et régulièrement répartis (le protocole demande 3 à 5 leurres par éolienne), or le comportement des charognards est nécessairement influencé par la quantité de cadavres disponibles 2) parce que des cadavres de poussins et de souris manipulés par des êtres humains n’ont probablement pas le même attrait pour les charognards qu’un cadavre de mouette, de pipistrelle, etc. 3) parce que, concernant les oiseaux, on ne peut connaître à l’avance le ratio « cadavres de grande taille / cadavres de petite taille » afin d’adapter la taille des leurres en conséquence ; il est évident que le cadavre d’une Buse variable ne se « comporte » pas comme celui d’un Roitelet…

Dernier problème posé par l’utilisation des leurres, et non des moindres : le risque d’accoutumance des charognards. Il est tout à fait possible que les leurres disposés au pied des éoliennes attirent les charognards et facilitent, dans la suite de l’étude, la disparition des « vrais » cadavres. Ou, au contraire, que des leurres abondants provoquent la satiété des charognards, les détournant alors des « vrais » cadavres. Une solution pourrait être d’utiliser les leurres uniquement après la fin des recherches des cadavres réels. Mais ces tests, nécessairement réalisés en octobre / novembre, ne pourraient pas prétendre reproduire fidèlement les conditions du suivi, lequel débute au printemps. Pour rappel, le suivi préconisé de la semaine 20 à la semaine 43 a minima.

Pour finir, le protocole demande de réaliser « deux tests de persistance par suivi, à des périodes distinctes » : cela signifie d’une part que l’un des tests – au moins – interfère avec la recherche des vrais cadavres (accoutumance ou satiété des prédateurs), mais aussi que deux tests sont censés reproduire les variations des conditions environnementales (croissance des plantes, conditions météorologique, activité animale, travaux des champs, etc.) d’une demi-année… ce qui est peu crédible.

« Ce qui manque ne peut être compté »

Par la suite, le protocole préconise d’utiliser les résultats des tests ainsi que le taux de surface effectivement prospectée (« coefficient surfacique ») pour corriger les biais. Plusieurs formules, plus ou moins complexes, sont proposées : celle de Huso (2010) doit être systématiquement utilisées, ainsi que deux autres « au choix » entre Erickson (2000), Jones (2009), Korner-Nievergelt (2015), etc.

Ces formules prétendent estimer la mortalité sur toute la période de suivi à partir :

  • du nombre réel de cadavres découverts
  • du % de surface effectivement prospectée
  • l’intervalle de temps entre deux passages
  • la durée de persistance moyenne des cadavres (obtenue avec les leurres)
  • le taux d’efficacité de l’observateur

Un premier point problématique apparaît à la lecture des formules proposées. Qu’il s’agisse d’Erickson, Jones ou Huso, la mortalité estimée est directement proportionnelle au coefficient de correction surfacique (noté A dans les formules, A = 1/taux de prospection). Cela signifie que le résultat est automatiquement doublé si vous n’avez pu prospecter que 50 % de la surface, triplé si vous n’avez pu en prospecter qu’un tiers, etc. Ce raisonnement serait valable si l’on considérait un phénomène très abondant, par exemple la chute de flocons de neige : si, sur une durée déterminée, je compte n flocons tombés sur une surface d’un m², je peux, sans trop me tromper, estimer le nombre de flocons tombés sur une surface de 2 m² : ce sera 2n. Mais il n’en va pas de même pour un phénomène aussi rare que la mortalité des oiseaux ou des chiroptères. Admettons que je ne puisse prospecter que la plateforme d’une éolienne car le reste est couvert des maïs impénétrable, ce qui arrive régulièrement pendant les suivis. La plateforme ne représente que 10 % de la surface à prospecter. Or, je découvre un cadavre d’oiseau sur cette plateforme : dois-je en déduire automatiquement que 9 autres cadavres se cachent, invisibles, au pied des maïs ? Ce raisonnement semble aberrant. C’est pourtant ce que proposent les formules de correction des biais.

Parmi les formules proposées, celle de Winkelman (1989) a probablement été jugée « trop simple » pour être retenue dans le protocole actuel. On lui préfère aujourd’hui des formules plus complexes. Mais ces formules donnent des résultats très différents les unes des autres (avec parfois un rapport 1 à 10 !) et il est impossible de savoir laquelle s’approche le plus de la réalité. Des travaux ont été menés sur la précision des estimations et notamment sur les intervalles de confiance par le biologiste français Aurélien Besnard (voir ici). Il a notamment montré que le cumul des sources d’incertitudes (liées à la taille de l’échantillon et à l’hétérogénéité du phénomène) aboutissait à des intervalles de confiance souvent très larges. Par exemple, pour 36 cas de mortalité annuelle, l’estimation selon la formule de Huso peut être – en fonction des paramètres – de 59 cas, avec un intervalle de confiance à 95 % de [28 ; 111] lorsque l’on réalise 100 sorties de prospection (ce qui est loin des préconisations du protocole 2018)? Si l’on passe à 12 sorties sans changer les autres paramètres, l’intervalle de confiance augmente encore et devient [0 ; 160].

Des estimations finalement inutilisables ?

Pour reprendre l’exemple du paragraphe précédent, comment interpréter une estimation de mortalité comprise entre 0 et 160 cas ? Pour prendre le cas d’une étude réelle, le suivi du parc éolien du Bois Joli réalisé par la LPO (voir ici) intègre le calcul des intervalles de confiance selon la méthode de Besnard. A partir de 8 cadavres de chauves-souris réellement découverts entre mi-mai et fin octobre, l’estimation selon la formule de Huso est de 26,68 cas de mortalité, avec un intervalle de confiance de [3,44 ; 61,94]. Notons au passage que la limite inférieure de l’estimation (3,44) est bien en-dessous de la mortalité réellement constatée (8 cadavres) ! Mais surtout, que conclure sur la base de cette estimation ? Trois cas, vingt-sept cas ou soixante-deux cas de mortalité n’ont pas du tout le même impact, surtout pour des animaux à reproduction lente comme les chauves-souris…

Dès lors, que préconiser en termes de suivi, bridage ou autres mesures à la lecture d’estimations aussi peu précises ? Le résultat est bien décevant si l’on considère les efforts déployés pour réaliser des tests de persistance, proposer des formules d’estimation de plus en plus complexes ou encore établir des intervalles de confiance via les techniques de bootstrap. Si l’on ajoute que les estimations ne donnent aucune information sur les espèces impactées, le jeu en vaut-il toujours la chandelle ? Ne faut-il pas tout simplement abandonner l’idée d’une estimation annuelle ou mensuelle de la mortalité puisque cette dernière nous apporte in fine si peu d’information ?

Propositions pour améliorer les suivis de mortalité

Le protocole actuel propose d’échantillonner pour ensuite estimer. Or, nous pensons que la mortalité liée aux éoliennes est un phénomène trop rare et trop irrégulier pour être étudié de cette manière. Le calcul des intervalles de confiance semble d’ailleurs confirmer cette intuition.

Les deux principales faiblesses de la méthode actuelle sont, comme nous l’avons vu, les tests de persistance (peu représentatifs) et les formules d’estimation qui en découlent (peu précises). Nous proposons donc de nous en affranchir, tout en conservant les autres préconisations du protocole notamment la surface et la période de recherche.

Nous pensons que la question de la mortalité devrait davantage prendre la forme d’une enquête dont l’objectif est de découvrir un maximum de cas de mortalité réelle. Les cas de mortalité réelle nous apportent une information beaucoup plus riche et beaucoup plus fiable que les estimations. Nous proposons donc de réaliser les recherches de cadavres, non pas à intervalle régulier, mais dans les conditions où la découverte de cadavre est la plus probable. Pour cela, les prospections doivent être réalisées :

  • en premier lieu, lorsque les conditions saisonnières et météorologiques sont les plus favorables aux collisions. Pour les chauves-souris, par exemple, le lendemain de nuit chaudes et sans pluie.
  • deuxièmement, autant que faire se peut, lorsque les conditions de prospections sont favorables. Par exemple lorsque, sous les éoliennes, les prairies viennent d’être fauchées ou les champs labourés.

Une prospection dans un champ labouré, avec une bonne visibilité, le lendemain d’une nuit chaude propice à l’activité des chiroptères, donnera une information bien plus intéressante qu’une prospection dans une végétation haute après trois nuits de mauvais temps. Ainsi, nous cherchons non pas à corriger les biais mais à les minimiser systématiquement.

Reste à définir quelles sont les « conditions favorables aux collisions ». Pour les chiroptères, nous en avons déjà une idée assez précise. Mais la collecte des données d’activité à hauteur de mât (enregistrements ultrasonores) pourrait encore permettre d’optimiser notre protocole. On peut ainsi imaginer que le dispositif transmette quasiment en temps réelle l’activité enregistrée autour des éoliennes et que le bureau d’études chargé du suivi intervienne systématiquement après les nuits à forte activité chiroptérologique.

Concernant les oiseaux, il faudrait également définir précisément quelles sont les conditions présentant le plus grand risque de collision. Certains auteurs avancent par exemple que le mauvais temps (brouillard, vent fort…) incite les oiseaux à voler plus bas, ce qui les exposerait à un plus grand risque de collision.

On réaliserait ainsi le nombre de sorties exigé par le protocole de 2018, mais en les plaçant à des dates décisives plutôt qu’à des dates quelconques comme c’est actuellement le cas. Concernant l’interprétation, on raisonnerait uniquement sur les dates « à risque » plutôt que d’extrapoler sur des semaines, des mois ou des année entières. Que nous importe en effet une estimation de mortalité de chiroptères sur une période où ces animaux n’ont pas quitté leur gîte ?

En conclusion, le protocole dans sa version 2018 a permis d’obtenir beaucoup d’informations quant à la mortalité des oiseaux et des chauves-souris : saisons à risque, distance entre mât et cadavres découverts, etc. Mais la quantité et la qualité d’information fournies par les études actuelles semblent stagner et l’estimation de la mortalité reste très imprécise faute de découvrir un maximum de cas réels. Cinq ans après la mise en place de ce protocole, il nous paraît indispensable de l’adapter de manière à ce que les bureaux d’études puissent optimiser le temps passé sur le terrain et améliorer leur chance de découvrir les cas de mortalité réels, seule clef de compréhension du phénomène.