Indice de connectivité écologique des friches franciliennes

27 juin 2025ContactGwendoline Grandin

Dans le cadre d’un partenariat avec le bureau d’études ARP-Astrance, l’ARB Île-de-France a conduit un travail exploratoire sur des méthodes de modélisation de la connectivité fonctionnelle. Celui-ci a conduit à l’élaboration d’un indice de connectivité des friches franciliennes, destiné à évaluer et hiérarchiser leur contribution à la connectivité écologique régionale ou communale.

Le rôle des friches dans la connectivité des milieux urbains

Longtemps considérées comme des espaces à requalifier, les friches urbaines sont aujourd’hui de plus en plus reconnues pour leur rôle dans le maintien de la biodiversité en ville. Plusieurs travaux montrent que ces espaces, caractérisés par une végétation spontanée et une gestion limitée, peuvent constituer des habitats favorables à une diversité d’espèces, et jouer un rôle de relais au sein de paysages urbains fortement fragmentés (Wolf, 2023 ; Brun, 2021). En s’insérant dans la matrice urbaine, les friches peuvent ainsi contribuer à la connectivité écologique, soit en servant de zones de passage entre des réservoirs de biodiversité, soit en augmentant la perméabilité globale du paysage. Leur contribution à la connectivité fonctionnelle dépend toutefois de leur localisation, de leur taille, de leur état écologique et des groupes biologiques considérés.

Repère

Rapport de synthèse sur la construction d’un indicateur de potentiel de connectivité trames vertes (ARP-Astrance).

Présentation sur la construction d’un indice de connectivité écologique pour les friches (ARP-Astrance et ARB idF)

Comment évaluer la connectivité ?

Approcher le déplacement des espèces

Il existe de nombreuses approches pour évaluer la connectivité écologique. La méthode la plus couramment utilisée, et la plus simple, consiste à cartographier les zones correspondant à l’habitat de l’espèce étudiée. Cela peut être réalisé à l’aide d’un SIG¹ et de couches d’occupation du sol. La mesure des distances entre les taches d’habitat permet ensuite d’estimer leur degré de connectivité. Cette méthode renseigne sur la connectivité dite structurelle² car elle ne prend pas en compte le comportement réel de l’espèce lorsqu’elle se déplace à travers une matrice paysagère³ hétérogène.

De nouvelles approches permettent désormais d’intégrer les capacités de dispersion des espèces afin d’analyser la connectivité fonctionnelle⁴ de leurs habitats. Elles reposent également sur des données d’occupation du sol, mais attribuent à chaque élément du paysage (types d’occupation du sol, routes, rivières, etc.) un coût représentant son effet sur les déplacements de l’espèce. L’attribution de ces coûts repose généralement sur des avis d’experts ou sur des travaux scientifiques décrivant les capacités de déplacement de l’espèce dans différents milieux. À partir de ces cartes de coût, aussi appelés cartes de résistances, des algorithmes permettent de calculer des chemins de moindre coût, c’est-à-dire les itinéraires qui représentent le trajet le plus facile pour une espèce à travers un paysage donné.

Création d’une surface de résistance à partir de données géographiques. Puis calcul des chemins de moindre coût. Chaque couleur de pixel correspond à un type d’occupation du sol et les chiffres correspondent aux valeurs de coût qui leur sont attribuées. Source : Paul Savary, 2021.

À ces méthodes s’ajoutent de nombreuses autres approches, plus ou moins complexes : modèles individu-centrés intégrant le comportement des espèces, analyses de génétique du paysage pour mesurer les flux de gènes, ou encore utilisation de suivis GPS pour évaluer les déplacements réels.

Les graphes paysagers : une aide à la représentation des réseaux écologiques

La théorie des graphes est une branche des mathématiques dédiée à l’analyse des réseaux. Elle a trouvé des applications dans de nombreux domaines : communication, transport, réseaux sociaux, diffusion des maladies, informatique… En écologie, les premières analyses de réseaux apparaissent dans les travaux de phytosociologie portant sur la structure des communautés végétales. Aujourd’hui, les graphes sont largement utilisés pour étudier les relations entre individus d’une même espèce, entre espèces différentes, les réseaux trophiques, les interactions plantes–pollinisateurs ou encore la connectivité écologique.

Les graphes complètent et enrichissent les modèles de « chemins de moindre coût » passant d’une vision linéaire du déplacement à une véritable logique de réseau. Alors que les chemins de moindre coût identifient un itinéraire optimal entre deux habitats, les graphes :

intègrent l’ensemble des connexions possibles entre plusieurs habitats, et non un seul itinéraire entre deux points ;
évaluent l’importance relative des habitats et des corridors dans la connectivité globale du paysage ;
permettent de tester des scénarios (perte d’un habitat, rupture d’un corridor, restauration) pour analyser leurs effets sur le fonctionnement du réseau.

En résumé, les chemins de moindre coût décrivent comment les espèces se déplacent, tandis que les graphes décrivent comment le paysage fonctionne comme un réseau, permettant ainsi de pondérer et hiérarchiser les éléments du paysage selon leur contribution à la connectivité d’un territoire.

Exemple de graphe paysager réalisé pour quantifier la contribution des espaces verts d’entreprise aux connectivités écologiques franciliennes (exemple sur la commune de Saint-Quentin en Yvelines). Source : Girardet, 2018

Modélisation des connectivités écologiques en milieu urbain en Île-de-France

Pour attribuer un indice de connectivité écologique aux friches urbaines, la première étape a été d’estimer la connectivité fonctionnelle des milieux urbains via la modélisation de chemins de moindre coût pour des espèces dites urbanophiles et par la construction de graphes paysagers.

L’étude s’est focalisée sur trois milieux, autrement appelés sous trames, fréquemment rencontrée en ville :

les milieux boisés ;
les parcs et jardins ;
les milieux herbacés, buissonnants ou en friche.

En parallèle, des groupes d’espèces représentatifs des différents modes et capacités de déplacement (espèces terrestres à capacité de dispersion faible / moyenne et des espèces volantes à capacité de dispersion faible /moyenne / forte) ont été constitués afin de modéliser leur déplacement dans chacune des trois sous-trames.

L’outil de modélisation GRAPHAB a permis de produire les résultats cartographiques pour l’ensemble des sous-trames ainsi que de produire un indice global de connectivité potentiel - IPC (moyenne des sous trames standardisées).

*Indicateur de connectivité globale calculé pour la ville de Gennevilliers. Production cartographique.* Source : ARP-Astrance

En savoir plus

Vous pouvez télécharger le rapport de synthèse « Indicateur de potentiel de connectivité trames vertes ». ICI

Application de l’indicateur de connectivité aux friches franciliennes

Les friches recensées dans l’Observatoire des friches 2023 de L’Institut Paris Region se sont vu attribuer une valeur de l’indice de connectivité écologique, issu du travail de modélisation des connectivités écologiques en milieu urbain (méthode présentée ci-dessus).

Cet indice a été calculé à deux échelles complémentaires : régionale et communale afin d’appréhender à la fois le rôle des friches dans les continuités écologiques d’importance régionale et leur contribution à la connectivité locale.

Les principaux résultats

À l’échelle régionale, 5,4 % des friches de la base de données Friches de l’IPR présentent une importance forte à très forte dans la connectivité des milieux urbains. Ces friches à fort ou très fort potentiel de connectivité sont quasiment toutes localisées en grande couronne (99 %).

À l’échelle communale, la contribution des friches apparaît nettement plus marquée. Plus d'un tiers (36 %) des 2 743 friches recensées jouerait un rôle fort à très fort dans la connectivité locale des milieux urbains. Cette proportion atteint :

44 % en grande couronne ;
contre 16 % en petite couronne.

Les friches situées dans des communes à dominante agricole présentent, en moyenne, une contribution potentielle plus faible à la connectivité écologique. Cette différence s’explique en grande partie par un biais méthodologique : l’indicateur de connectivité a été conçu pour évaluer la connectivité des milieux urbains et pour des espèces « urbanophiles ». Les milieux agricoles n’ont ainsi pas été considérés comme des milieux perméables facilitant le déplacement des espèces sélectionnées dans l’étude. Ce biais devra être corrigé pour les communes à dominante agricole qui souhaiteraient se réapproprier et adapter la méthode à leur contexte territorial.

Un traitement cartographique complémentaire a permis d’identifier l’occupation du sol majoritaire pour chaque friche. Il ressort que les friches associées à un faible potentiel de connectivité correspondent principalement à des espaces dominés par les activités humaines (routes, bâtiments, zones urbaines, zones d’activités ou de loisirs). À l’inverse, les friches présentant un potentiel de connectivité élevé sont davantage liées à des occupations du sol peu artificialisé (boisements, milieux herbacés…).

Friches franciliennes classées selon leur contribution à la connectivité écologique de leur commune. Une note de « A » correspond à un indice très fort de connectivité, la note de « E » correspond à un indice très faible de connectivité. Source : ARP-Astrance

En savoir plus

Vous pouvez télécharger la présentation sur la construction d’un indice de connectivité écologique pour les friches. ICI

Éléments de prudence et perspectives

Ces résultats doivent être interprétés avec prudence, l’indicateur de connectivité appliqué aux friches présentant plusieurs biais et limites méthodologiques.

Ils constituent néanmoins une première approche opérationnelle pour évaluer le rôle potentiel des friches dans la connectivité écologique en milieu urbain. À ce titre, ils peuvent contribuer à alimenter l’aide à la décision quant au devenir des friches, en éclairant les arbitrages entre préservation, renaturation ou aménagement.■

1. SIG : système d'information géographique
2. Connectivité structurelle : mesure la capacité de mouvement en fonction des caractéristiques du paysage (notamment de la distance des grands espaces de nature).
3. Matrice paysagère : désigne l’élément dominant d’un paysage, au sein duquel s’insèrent les autres composantes comme les réservoirs de biodiversité et les corridors écologiques. Selon sa nature, la matrice peut freiner ou faciliter les déplacements des espèces et donc la connectivité écologique.
4. Connectivité fonctionnelle : mesure la capacité de mouvement en fonction de données réelles de déplacement des espèces (domaine vital spécifique, capacité de dispersion quotidienne, sélection d’habitat, etc.) et des caractéristiques du paysage.
5. Espèce urbanophile : espèce qui trouve dans les milieux urbains des conditions favorables à son développement et à sa reproduction au contraire des espèces dites urbanophobes.
6. Nous considérons les communes agricoles comme celles dont plus de 50% du territoire est couvert par des cultures.