Conservation of marine habitats under multiple human uses. Methods, objectives and constraints to optimize a Marine Protected Areas network in the eastern English Channel
| Other titles | Conservation des habitats marins soumis à des usages multiples: Méthodes, objectifs et contraintes pour l’optimisation d’un réseau d’Aires Marine Protégées en Manche Orientale | ||||||||
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| Type | Thesis | ||||||||
| Date | 2012-11-30 | ||||||||
| Language | English | ||||||||
| Author(s) | Delavenne Juliette | ||||||||
| Affiliation(s) | Ifremer, France Université du Littoral Côte d’Opale, France |
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| University | Université du Littoral Côte d’Opale | ||||||||
| Discipline | Océanographie | ||||||||
| Thesis supervisor | Paul Marchal | ||||||||
| Thesis co-supervisor | Dauvin Jean-Claude | ||||||||
| Financement | Syndicat Mixte Côte d'Opale, INTERREG IVA CHARM3, Ifremer | ||||||||
| Note | Sandrine Vaz : Encadrant scientifique Robert J. Smith : Encadrant scientifique | ||||||||
| Mot-Clé(s) | Manche orientale, Aires Marines Protégées, planification spatiale, biodiversité, Marxan, typologie d’habitat, cibles de conservation, usages anthropiques | ||||||||
| French abstract | La Manche orientale représente une zone économique importante qui supporte diverses activités anthropiques comme le tourisme, le transport maritime et l’exploitation de ressources vivantes ou minérales. De plus, cette région possède un riche patrimoine biologique illustré par sa grande diversité d’habitats. Les Aires Marines Protégées (AMP) sont souvent évoquées comme un instrument de gestion permettant d’aménager l’exploitation durable de ces ressources marines, dans le cadre d’une gestion écosystémique intégrée et responsable. Si les Etats ont pour obligation de créer des réseaux d’AMPs dans leurs eaux nationales, chacune d’elles est souvent localisée au cas par cas. Afin de coordonner la mise en place des différents réseaux d’AMPs, une démarche de planification spatiale systématique de la conservation est de plus en plus encouragée. Cette démarche a pour but de proposer un réseau d’AMP qui soit cohérent, même dans un contexte transfrontalier, comme c’est le cas en Manche orientale. Les travaux de recherche menés lors de cette thèse apportent ainsi une contribution scientifique à la mise en cohérence de l’aménagement des activités anthropiques avec les objectifs de conservation de l’écosystème marin de Manche orientale. Dans le cadre d’une approche de conservation intégrée, toute la biodiversité de la Manche orientale doit être représentée. Pour cela, en complément des typologies benthiques existantes dans la zone, une typologie des masses d’eau a été proposée et validée avec différents jeux de données d’espèces pélagiques. Marxan et Zonation, deux logiciels largement répandus en planification de la conservation ont été comparés dans le processus de conception du réseau d’AMP en Manche orientale. La conclusion a été que Marxan serait le logiciel utilisé pour la suite des analyses. En effet, ce logiciel est conçu pour atteindre clairement les cibles de conservation, ce qui facilite l’interprétation des résultats. L’utilisation de Marxan requiert cependant de fixer des objectifs de conservation précis permettant une représentation satisfaisante de la biodiversité à conserver. Pour cela, des cibles de conservation par habitat ont été calculé en utilisant les relations aire-espèces par habitat. Les cibles de conservation par habitats sont influencées par divers paramètres tels la taille de l’échantillon ou le niveau de précision de l’habitat. Ici, il a été démontré qu’en plus de la quantité de données disponible, leur qualité et leur pertinence par rapport à l’habitat considéré affectait les résultats. De plus, il apparait que des AMPs conçues pour conserver les habitats benthiques ne seraient pas vraiment appropriées pour conserver la biodiversité de la colonne d’eau sus-jacente. Puis une étape essentielle de planification de la conservation a été réalisée à travers une analyse des lacunes (gap analysis) à l’échelle de la Manche orientale. Elle a permis de montrer que le réseau d’AMP existant atteint les cibles de conservation calculées dans cette thèse et qu’il couvre 33% de la Manche orientale. Il faut toutefois noter que l’étude des possibles lacunes au niveau de la gestion des AMPs n’a pu être réalisée de façon approfondie car la majorité de ces AMPS ne possèdent pas encore de plan de gestion défini. Finalement, l’influence de l’intégration des activités humaines dans le processus de conception du réseau d’AMP a été explorée grâce à l’utilisation de données d’effort de pêche et de données de débarquements. De plus, d’autres informations sur le trafic maritime, les extractions de granulats marins et les potentielles zones d’éoliennes en mer ont été ajoutées pour prendre en compte la totalité des usages et réglementation qui génèrent des contraintes spatiales en Manche orientale. Dans le contexte du développement de la stratégie pour le milieu marin et de réseaux d’aires de conservation dans les eaux européennes, les différentes analyses et études menées au cours de cette thèse contribuent à optimiser le développement d’un réseau d’AMPs en Manche orientale en testant et appliquant des techniques novatrices encore peu utilisées en milieu marin. Mots clés : Manche orientale, Aires Marines Protégées, planification spatiale, biodiversité, Marxan, typologie d’habitat, cibles de conservation, usages anthropiques. |
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| Keyword(s) | Eastern English Channel, MPA, Spatial planning, biodiversity, Marxan, habitat typology, conservation targets, human uses | ||||||||
| Abstract | The eastern English Channel is a significant economic area that supports a number of human-based activities, such as tourism and recreational activities, international ports and shipping, and the extraction of both living and mineral resources. In addition, the region supports a number of important marine biological features and large habitat diversity. Marine Protected Areas (MPAs) are increasingly used as a management tool to foster a sustainable exploitation of marine resources in an ecosystem based management framework. All European countries have a legal obligation to develop MPA networks in their national waters. However, there has to date been only limited attempts to coordinate the design and positioning of such networks at an international level and the use of a systematic conservation planning approach is now recommended. This process aims to propose a coherent MPA network, even in a trans-boundary context as in the eastern English Channel (EEC). The studies conducted in this thesis contribute to the scientific knowledge needed to support both anthropogenic activities and conservation objectives in the eastern English Channel. The representation of the whole biodiversity of the eastern English Channel is important in a context of an integrated conservation approach. With this objective, to complete the existing benthic typologies, a pelagic typology was produced and validated with various pelagic species distribution data to ensure that the total biodiversity of the eastern English Channel would be considered. Marxan and Zonation, two widely used conservation planning software packages that provide decision support for the design of reserve systems were compared in the MPA network design process in the EEC. It was found that Marxan was most suitable for subsequent analyses in this thesis because it found reasonably efficient and clear solutions to the problem of selecting a system of spatially cohesive sites that met a suite of biodiversity targets, and the results were easily interpretable. However, Marxan needs ecologically relevant conservation targets to ensure a good representation of the biodiversity to conserve. Thus, habitat conservation targets were calculated using habitat-specific species area relationships. Habitat targets are influenced by various parameters such as sample size or the precision level of the habitat classification used. It was demonstrated here that data quantity, but also data quality and relevance to the considered habitat were affecting the results. Moreover, it was found that MPAs based only on benthic habitats may not be fully appropriate to conserve pelagic habitats. Then, as it is an essential step in a conservation planning approach, a gap analysis was realized at the scale of the EEC. The currently proposed network met conservation targets proposed in this thesis and was found to cover 33% of the EEC. However, a correct assessment of management gaps was not possible as a major part of these MPA do not have management rules yet. Finally, the influence of the human activity data on the MPA design process was studied using landings and fishing effort data. Other information on maritime traffic, aggregate extraction or offshore windmills zones, and on-going MPA projects were also added to consider the whole set of uses and regulations that generate spatial constraints in the eastern English Channel. In the context of implementing the Marine Strategy Framework Directive and of developing conservation areas in European waters, the different studies conducted during this thesis may help inform conservation managers in the EEC by testing and applying novel methodologies which are still seldom used in the marine realm. Keywords: Eastern English Channel, MPA, Spatial planning, biodiversity, Marxan, habitat typology, conservation targets, human uses. |
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