Dynamique des Paysages et de la Biodiversité

Yves BAS

Yves Bas

Postdoctorant  visiteur

MNHN - Projet TACOTAC Sorbonne Universités.

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A l'interface entre écologie, acoustique et informatique

Mots-clés : traitement du signal, machine learning, écologie du déplacement, chiroptères, orthoptères, oiseaux, suivis de population, conservation, aménagement du territoire, détectabilité

Après deux stages courts de recherche en écologie fonctionnelle et phylogénie moléculaire, j’entame en 2005 un séjour de plus de 4 ans au CESCO (MNHN) où je conduirai mon stage de Master 2 et surtout ma thèse. Au cours de ces expériences, je mets à profit mes connaissances naturalistes pour conduire des études à large échelle d’une part sur des bases de données existantes (programme participatif du Suivi Temporel des Oiseaux Communs) et d’autre part sur des terrains d’étude où je mets en œuvre un protocole d’échantillonnage adapté à mes questions de thèse. Ces travaux ont plus particulièrement porté sur l’effet de l’exploitation des terres (agricole et sylvicole) sur la biodiversité. Pour aller au-delà du simple constat de perte de biodiversité induit par les diverses pressions subies par les espèces peuplant ces espaces, je me suis tout d’abord attaché à décomposer les effets de paramètres de gestion pouvant intervenir de façon indépendante dans les décisions de l’exploitant (ex : l’usage d’intrants et le remembrement du parcellaire), et ainsi identifier les leviers les plus efficaces pour concilier production et maintien de la biodiversité (1,2). Dans un deuxième temps, ce travail de thèse s’est intéressé à la comparaison de l’effet de deux stratégies concurrentes de conservation dans l’allocation spatiale de la production (mises en réserve ou multifonctionalité) (3).

C’est au cours de ces 4 années que je consolide mes compétences en statistiques pour pouvoir rigoureusement tester mes hypothèses sur des données dont les conditions ne sont que très partiellement contrôlées, avec notamment une multicolinéarité des variables explicatives et une autocorrélation spatiale et temporelle des relevés. Ces contraintes, inhérentes à l’écologie de terrain, me mènent à explorer les outils dérivés du modèle linéaire, tels que différents types de modèles mixtes et généralisés, et éprouver leurs limites (4). C’est aussi dans ce contexte d’analyse complexe sur des jeux de données grossissants (jusqu’à 2 millions de données) que je me forme à la programmation sur la plate-forme R.

Ces premiers pas seront poursuivis au sein du service Recherche & Développement de Biotope de janvier 2011 à février 2014. C’est en effet dans ce bureau d’étude que j’initie deux projets de recherche appliquée en bioacoustique ayant pour but d’améliorer et étoffer l’expertise chiroptérologique. Le premier projet, SonoChiro, vise à détecter et classifier automatiquement les vocalisations de chiroptères et ainsi obtenir des estimations d’activité. Ce développement logiciel a ouvert pour Biotope la voie à une analyse de plus de 70 000 heures d’enregistrement, permettant de produire une expertise objective et à plus grande portée scientifique que précédemment (5). Pour améliorer la gestion de la mémoire et les temps de réponse je porterai ensuite, en collaboration avec deux développeurs, le logiciel en C++. A cette issue, SonoChiro sera vendu dans toute l’Europe à plus de 100 bureaux d’étude et laboratoires scientifiques souhaitant pouvoir analyser de grands jeux de données acoustiques sur les chiroptères.

Le second projet, Sonospot, mené parallèlement, permettra de développer un autre outil logiciel caractérisant automatiquement les trajectoires de vol des mêmes chiroptères sur la base d’enregistrements synchrones sur plusieurs micros. Ces trajectoires permettront d’obtenir des mesures objectives de risque de mortalité par collision pour des projets routiers, ferroviaires et éolien (5,6).

Bien qu’ayant consacré de plus en plus de temps au développement de logiciels innovants permettant de lever les contraintes pesant sur l’analyse de ce nouveau type de donnée (enregistrements acoustiques à haute fréquence et de longue durée), je n’en ai pas moins oublié la recherche en écologie, utilisant d’une part ces outils pour investiguer des questions appliquées comme la mortalité induite par les infrastructures (5,6) et des questions plus fondamentales portant sur la ségrégation de niches (7,8), tout en maintenant les collaborations initiées pendant la thèse (9–11).

Ayant quitté Biotope en début d’année 2014, je poursuis à nouveau mes recherches à cheval entre le CESCO (MNHN) et l'équipe DPB du CEFE-CNRS. En premier lieu, j’étends maintenant mes outils méthodologiques à de nouveaux groupes : oiseaux (co-encadrement de la thèse d’Olivier Dufour) et insectes (12). Je continue également à profiter de ces développements logiciels pour interroger de nouvelles questions de recherche. Mon post-doctorat actuel est en effet le fruit d’une collaboration qui, en alliant trajectographie et identification automatique des chiroptères, vise à caractériser le comportement de dispersion de ces animaux et une contrainte posée sur celle-ci : la pollution lumineuse (13).

Aujourd’hui, me situant à l’interface entre écologie et acoustique, je conçois avec mes collègues écologues les outils adaptés à nos recherches, et je permets à mes collègues acousticiens de valoriser leur recherche sur des enjeux de conservation. 

1.            Bas Y, Renard M, Jiguet F. Nesting strategy predicts farmland bird response to agricultural intensity. Agric Ecosyst Environ. 2009 Dec;134(3-4):143–7.

2.            Filippi-Codaccioni O, Devictor V, Bas Y, Clobert J, Julliard R. Specialist response to proportion of arable land and pesticide input in agricultural landscapes. Biol Conserv. 2010 Apr;143(4):883–90.

3.            Bas Y, Jiguet F. Comparing land sparing and land sharing strategies for the conservation of farmland and forest birds in exploited landscapes. In: Bird Numbers 2010. Caceres, Spain; 2010.

4.            Bas Y, Devictor V, Moussus J-P, Jiguet F. Accounting for weather and time-of-day parameters when analysing count data from monitoring programs. Biodivers Conserv. 2008 Dec;17(14):3403–16.

5.            Bas Y, Haquart A, Tranchard J, Lagrange H. Suivi annuel continu de l’activité des chiroptères sur 10 mats de mesure : évaluation des facteurs de risque lié à l’éolien. Symbiose. 2014;(32):83–7.

6.            Rico P, Desbas J-B, Bas Y. Modelling Bat Mortality Risk on a Railway Using Acoustic Flight Path Reconstruction. In: International Bat Research Conference. San Jose, Costa Rica; 2013.

7.            Bas Y, Haquart A, Disca T, Julien J-F. Habitat differentiation among 17 Mediterranean bat species using automatic echolocation call identification. In: XII European Bat Research Symposium. Vilnius, Lithuania; 2011.

8.            Bas Y, Escallon A, Ferre M, Haquart A, Rufray V, Disca T, et al. Automatic echolocation call identification in Europe vs. the Neotropics : more species does not mean more difficult. In: International Bat Research Conference. San Jose, Costa Rica; 2013.

9.            Penone C, Le Viol I, Pellissier V, Julien J-F, Bas Y, Kerbiriou C. Use of Large-Scale Acoustic Monitoring to Assess Anthropogenic Pressures on Orthoptera Communities. Conserv Biol. 2013 Oct;27(5):979–87.

10.          Doxa A, Bas Y, Paracchini ML, Pointereau P, Terres J-M, Jiguet F. Low-intensity agriculture increases farmland bird abundances in France. J Appl Ecol. 2010 Dec;47(6):1348–56.

11.          Filippi-Codaccioni O, Devictor V, Bas Y, Julliard R. Toward more concern for specialisation and less for species diversity in conserving farmland biodiversity. Biol Conserv. 2010 Jun;143(6):1493–500.

12.          Jeliazkov A, Bas Y, Kerbiriou C, Julien J-F, Penone C, Le Viol I. Large-scale semi-automated acoustic monitoring allows to detect temporal decline of bush-crickets. Glob Ecol Conserv. 2016;Accepted with minor revision.

13.          Azam C, Kerbiriou C, Vernet A, Julien J-F, Bas Y, Plichard L, et al. Is part-night lighting an effective measure to limit the impacts of artificial lighting on bats? Glob Change Biol. 2015 Dec;21(12):4333–41.