Upload
buidung
View
212
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage
de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé
de l’environnement
Rapport de stage de
Romain CASETEUBLE
Master 2 « Cartographie et Bioproduction des Écosystèmes »
Maître de stage : Suzanne BASTIAN
Tuteur Universitaire : Mohamed MAANAN
Année 2009-2010
RÉSUMÉ
Cette étude fait partie d’un projet multidisciplinaire d’éco-épidémiosurveillance de
trois ans ayant pour but de déterminer le niveau de santé de l’environnement à l’aide d’une
espèce sentinelle, l’abeille domestique, Apis mellifera. Ce travail est mené dans un rayon
de 3 km autour de seize ruchers des Pays de la Loire, sélectionnés dans quatre secteurs à
structures paysagères et occupation du sol différentes (ville, bocage, grandes cultures et
maraîchages/vergers), ainsi que deux ruchers supplémentaires « témoins » choisis comme
sites de références à contamination supposée faible voire nulle. L’axe d’étude concernant
la caractérisation du paysage est traité ici en utilisant deux approches : le linéaire de haies
et les proportions de cultures annuelles et de prairies. L’utilisation d’outils statistiques, tels
que l’analyse en composante principale et le test des k-means, a permis le classement de
chaque rucher dans l’environnement paysager qui lui correspond. Parallèlement, une base
de données relationnelle a été mise en place pour stocker et traiter les informations
acquises dans tous les axes d’études. Afin de rendre l’analyse des résultats plus simple et
plus visuelle, une géodatabase a également été développée, mettant en relation la base de
données et un système d’information géographique. Suite à ce présent travail, l’analyse des
résultats reste à faire, utilisant les outils mis en place ici.
ABSTRACT
The present study is a part of a 3 years eco-epidemiosurveillance multidisciplinary
project. The goal is about determining the health level of the environment through one
sentinel specie: the domesticated bee, Apis mellifera. This work was led within 3
kilometers beam around sixteen apiaries of Pays de la Loire, selected in four sectors with
different landscapes structures and soil occupation. The sectors are including city, bocage,
openfield and truck farming/orchards. Besides, two extra ‘’witnesses’’ apiaries, where
chosen as sites of references which are known as low contamination. The work axis
concerning the landscape characterization is treated in this paper. It uses two approaches
including the hedgerows density and the annual cultures and grasslands proportions. The
statistical tools, such as the main constituent analysis and the k-means test, were able to
determine the classification of each apiary within the landscape environment which
corresponds to it. At the same time, a relational database was organized to stock and treat
the information acquired in all the axes of studies. To make the analysis of the results more
visual and simpler, a geodatabase was also developed, putting in relation the database and
the geographical information system. Following the present study, the analysis of those
results, using the tools set up there, are still needed to interpret.
REMERCIEMENTS
Merci à Monique L’HOSTIS pour m’avoir permis de participer à l’étude « Abeille
Sentinelle » et de m’avoir aidé tout au long de mon stage.
Merci à Suzanne BASTIAN pour son encadrement durant ces six mois de stage.
Je remercie également Olivier LAMBERT pour son suivi de tous les jours et sa
bonne humeur.
Merci à Mélanie PIROUX pour son aide tout au long de mon stage.
Merci aussi à Thomas BIENVENU pour son aide à tous les problèmes
informatiques que j’ai pu rencontrer.
Merci à Virginie PERIN de la DRAAF des Pays de la Loire pour m’avoir fournie
les données du parcellaire graphique de 2008 sans lesquelles je n’aurais pas pu travailler.
Je remercie aussi Mohamed MAANAN pour avoir accepté d’être mon tuteur et
pour m’avoir aidé dans la rédaction de ce rapport.
Enfin merci à ma famille qui a toujours cru en moi et qui m’a soutenu depuis le
début.
Merci aussi à mes amis qui m’ont soutenu tout au long de mon stage.
Un merci particulier à la personne qui partage ma vie pour son soutien de tous les
jours et son aide dans la rédaction de ce rapport. Elle a notamment dû supporter mes sautes
d’humeur quotidiennes.
SOMMAIRE
RÉSUMÉ
I. INTRODUCTION ....................................................................................................... 1
II. MATÉRIELS ET MÉTHODES ................................................................................... 4
A. Contexte de l’étude, prélèvements et analyses ........................................................... 4
1. Sites et objectifs ...................................................................................................... 4
2. Les prélèvements .................................................................................................... 5
3. Les analyses ............................................................................................................ 7
B. Les outils de stockage et de traitements de l’information .......................................... 9
1. La base de données ................................................................................................. 9
2. Le Système d’Information Géographique (SIG)................................................... 15
3. Les analyses statistiques ....................................................................................... 19
4. La géodatabase ...................................................................................................... 20
III. RÉSULTATS ............................................................................................................. 22
A. La base de données ................................................................................................... 22
B. Caractérisation de la structure paysagère dans l’aire de butinage ............................ 24
C. L’utilisation de la géodatabase ................................................................................. 38
IV. DISCUSSION ET CONCLUSION............................................................................ 42
V. RÉFÉRENCES BILIOGRAPHIQUES ...................................................................... 47
ANNEXES
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
1
I. INTRODUCTION
Alors que la pollution de notre environnement est de plus en plus importante, la
volonté d’étudier la santé de celui-ci est véritablement d’actualité. En effet, malgré une
production de produits biologiques en développement, de nombreux agriculteurs et
éleveurs utilisent toujours des traitements phytosanitaires et vétérinaires. De même, les
municipalités et particuliers utilisent des produits similaires pour l’entretien des espaces
verts et des jardins. Des recommandations d’utilisations permettent tout de même de
limiter les risques (Bruneau et al., 2002). Du fait que la majorité des produits ne soient pas
sélectifs des espèces en contact, ceux-ci restent cependant dangereux pour
l’environnement. Les substances chimiques toxiques souvent persistantes dans le milieu,
touchent alors une faune non ciblée comme les espèces pollinisatrices. De plus, les
pratiques anthropiques (industries, transports, incinérateurs de déchets, incendies, etc.)
ainsi que les causes naturelles (sources naturelles terrestres, combustion de biomasses
comme les feux de forêt, etc.) (Serveau et al., 2008), sont également un véritable danger
pour la santé des écosystèmes. En effet, celles-ci induisent un relâchement de produits
toxiques comme les métaux lourds et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).
Suite à ces pratiques, il en résulte une dispersion, volontaire ou involontaire, de certaines
substances (pesticides, hydrocarbures, etc.…) ou éléments (métaux par exemple). Dans le
contexte actuel de développement durable, il est alors indispensable de surveiller la qualité
des divers compartiments de la biosphère.
Les méthodes permettant de surveiller la qualité de l’environnement comprennent
deux phases d’études : tout d’abord, la détection et la quantification des polluants dans les
milieux physiques et biologiques, ensuite, l’évaluation des effets des pollutions sur les
organismes vivants, au niveau des individus, des populations et/ou des communautés. Dans
ce cadre, un projet multidisciplinaire d’éco-épidémiosurveillance de trois ans est
actuellement mené afin de déterminer le niveau de santé de l’environnement par
l’utilisation d’une espèce sentinelle. L’abeille étant de plus en plus utilisée comme espèce
sentinelle de notre environnement (Kevan, 1999 ; Sabatini, 2004), l’abeille mellifère, Apis
mellifera (abeille noire locale), de la famille des Apidae supérieurs, est une nouvelle fois
utilisée ici comme outil de surveillance biologique. Ses qualités d’espèce bioindicatrice des
polluants environnementaux ne sont en effet plus à prouvées (Laramée, 2006). Des auteurs
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
2
comme Johansen (1977) et Tasei (1996) ont également démontré que les molécules
toxiques affectaient directement les insectes pollinisateurs. De plus, en tant qu’insecte
pollinisateur, l’abeille est une espèce à risque puisque indispensable au bon
fonctionnement de l’écosystème, notamment pour la pollinisation de la majorité des
phanérogames (Allen-Wardell et al., 1998). En effet, les abeilles visitent chaque jour en
moyenne 225 000 fleurs dans ses champs d’action (http://www.actu-environnement.com
/ae/news/1532.php4) et peuvent utiliser 200 000 espèces végétales (Bruneau et al., 2002).
Au-delà de son rôle écologique et commercial, cet insecte mellifère donne également la
possibilité d’échantillonner les végétaux touchés par la pollution de façon plus que
satisfaisante. En tant que témoin de la pollution dans l’environnement (polluants agricoles,
industriels et ménagers) dans son aire de butinage, l’abeille permet d’évaluer les effets
potentiels des contaminants sur la santé humaine ainsi que sur l’environnement (Lower et
Kendall, 1990 ; Sheffield et Kendall, 1997).
Alors que la plupart des analyses menées sur l’exposition des abeilles aux polluants
de l’environnement restent des mesures analytiques (Bogdanov et al., 2003 ; Chauzat et
al., 2006), ce travail prend également en compte la notion de paysage et les différentes
pratiques agricoles ou industrielles de l’Homme.
Dans cette étude, des analyses toxicologiques et palynologiques de matrices
biologiques (abeille, cire, miel, pollen de trappe) ont été effectuées à l’aide
d’échantillonnages de terrain dans plusieurs ruchers des Pays de la Loire. Ces analyses
renseignent sur l’exposition des abeilles aux polluants environnementaux. De plus, des
enquêtes sociologiques ont été mises en place afin de connaitre les pratiques d’utilisation
des pesticides auprès des professionnels agricoles, des particuliers (produit utilisé, dose,
mode d’épandage), ainsi que sur les émissions de polluants par les industriels. Celles-ci
constituent quant à elle, les sources d’émission des polluants. Pour faciliter la réalisation
des enquêtes, des supports cartographiques de la zone d’étude, par Systèmes
d’Informations Géographiques (SIG), ont été fournis.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
3
La caractérisation du paysage de l’aire de butinage de chaque rucher est le principal
l’objectif de ce présent travail. Celui-ci est traité à l’aide d’un Système d’Information
Géographique, par l’utilisation et le traitement de données spatiales qui font ressortir les
caractéristiques de chaque paysage entourant les ruchers. Des outils statistiques seront
aussi utilisés, permettant de traiter les données chiffrées issues du SIG et ainsi, d’appuyer
les résultats obtenus. Afin de pouvoir saisir et traiter les données acquises dans le projet,
une base de données relationnelle existante sera également améliorée et finalisée. Cet outil
de travail constitue le socle de l’étude puisqu’elle accueillera et structurera toutes les
informations acquises durant les trois ans du projet.
Un second objectif concerne l’évaluation de l’exposition des polluants en fonction
des paysages. Dans ce but, la mise en relation de la base de données avec le SIG, par la
création d’une géodatabase, facilitera la visualisation de toutes les données réunies à la fin
du projet. Des cartes de l’exposition des contaminants pourront être créées. Celles-ci,
ajoutées aux données saisies dans la base de données, permettront d’établir des relations
entre le paysage et le niveau de santé de l’environnement.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
4
II. MATÉRIELS ET MÉTHODES
A. Contexte de l’étude, prélèvements et analyses
1. Sites et objectifs
L’étude est menée autour de 16 ruchers (nommés alphabétiquement de A à P), dans
un rayon de 3 km caractérisant l’aire de butinage des abeilles. Deux ruchers
supplémentaires « témoins », IO et IY, ont été choisis comme sites de références à
contamination supposée nulle voire faible. Ces derniers sont implantés sur des zones où
l’utilisation des polluants étudiés apparaît comme négligeable (Ile d’Ouessant et Ile d’Yeu)
(Fig.1).
Figure 1 : localisation des ruchers de l’étude.
Les ruchers non témoins ont été sélectionnés dans quatre secteurs à structures
paysagères et occupation du sol différentes. Un classement a été effectué a priori selon les
connaissances de terrain des apiculteurs :
- Paysage à structure bocagère : ruchers A, C, L et M
- Paysage à structure de grandes cultures : ruchers F, G, H et O
- Paysage de maraichages/vergers : ruchers B, D, I et J
- Paysage de ville : ruchers E, K, N et P
Pour chaque rucher, l’évaluation de la santé de l’environnement est menée en cinq
axes d’étude (Fig.2). Cependant, le travail présenté ici permet simplement l’analyse
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
5
paysagère des ruchers classés en bocage et de grandes cultures afin de vérifier le
classement a priori.
Figure 2 : protocole général de l'étude (Lambert et al., 2009).
2. Les prélèvements
L’objectif de l’étude est d’avoir une image la plus fidèle possible des éventuels
contaminants ramenés à la ruche par l’abeille et leur transfert au sein même de la ruche. En
ce sens, des matrices ont été choisies (abeille butineuse, abeilles de corps de rucher, pollen,
miel) et prélevées sur 8 colonies. Il s’agit ainsi de connaître la contamination dans le temps
de chaque maillon clé de la ruche, à la fois comme éléments puits mais aussi comme
éléments sources de la contamination.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
6
Les prélèvements ont été effectués sur les deux années civiles 2008 et 2009. Chaque
année, quatre périodes de prélèvements ont été retenues pour permettre un suivi des
variations temporelles des quantités de polluants disponibles : la saison 1 de sortie
d’hivernage (avril), la saison 2 de miellées de printemps (fin juin), la saison 3 de miellées
d’été (fin juillet) et la saison 4 de mise en hivernage (septembre-octobre) (Annexe n° 1).
Les dates de prélèvements de printemps-été dépendent donc de l’activité de
miellées/pollinées dans chaque rucher.
Pour chaque période et dans chaque rucher, trois séries de prélèvements
simultanément constituées d’un pool de chaque matrice ont été réalisées pour un total de
24 prélèvements par rucher. Après identification (date + N° rucher anonyme), congélation
(le miel en bouteille plastique, le pollen et les abeilles en bocal en verre) et
reconditionnement, les échantillons ont été envoyés vers les laboratoires prestataires pour
analyses (Fig.3).
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
7
Figure 3 : liste des laboratoires prestataires et analyses correspondantes (Lambert et al., 2009).
3. Les analyses
Suite aux prélèvements, des analyses toxicologiques, palynologiques sont effectuées.
Les analyses toxicologiques comprennent le dosage du plomb, des hydrocarbures
aromatiques polycycliques (HAP) et des pesticides. Concernant les analyses
palynologiques, il s’agit d’une détermination qualitative et quantitative permettant de
connaître l’origine florale du pollen et du miel. Cela donnera une idée des ressources
alimentaires prélevées par les abeilles sur les aires de butinage étudiées. La palynologie
donne une image des ressources exploitées en fonction de chaque grand type paysager
ainsi que les sources potentielles d’exposition de la ruche aux polluants environnementaux.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
8
Des enquêtes sociologiques sont également menées afin de récolter des informations
sur les pratiques d’utilisation des produits phytosanitaires et vétérinaires auprès de
l’ensemble de la population présente dans l’aire de butinage de chaque rucher
(agriculteurs, éleveurs, particuliers, municipalités). Pour cela, des questionnaires suivant
les catégories de personnes à enquêter ont été réalisés. La base de données est construite
principalement en fonction des données acquises avec ces enquêtes puisqu’elles constituent
la base de l’étude. Pour l’agriculture, l’enquête consistait à recueillir les informations
enregistrées par les agriculteurs dans leur registre phytosanitaire obligatoire. Une analyse
des pratiques d’utilisation des produits phytosanitaires et vétérinaires pourra ainsi être
effectuée aisément.
Les analyses toxicologiques et palynologiques, croisées avec des enquêtes
sociologiques de terrain, permettront d’évaluer les risques pour les abeilles dans une unité
paysagère définie.
Dans le but de bénéficier des données intrinsèques sur les colonies durant les deux
années de d’étude et de mener à bien ce projet d’éco-épidémiologie, des audits sanitaires
de la colonie visitée et du rucher dans son ensemble ont été également élaborés.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
9
B. Les outils de stockage et de traitements de
l’information
1. La base de données
Une base de données relationnelle a été mise en place afin de stocker, regrouper et
structurer les données acquises pendant l'étude en vue d'en permettre l'analyse.
L’exploitation des données (ajout, mise à jour, recherche de données) est alors facilitée.
Son utilisation permet également d'éviter les redondances en limitant au minimum les
saisies multiples d'une information.
La création de la base de données s’est effectuée sur le logiciel Microsoft Access ®
2003. Il s’agit ici de l’amélioration d’une première version construite en 2009 par Mélanie
Piroux. Elle a reposé sur le découpage et le regroupement des données. La connexion des
tableaux s’effectue par des liens simples ou multiples (Fig.4). Les critères de choix pour les
différentes options de découpage étaient la possibilité d'interrogation (requêtes) et la
facilité de consultation. Pour garantir la confidentialité des données acquises, les fichiers
sont hébergés sur un serveur interne à accès restreint aux gestionnaires et utilisateurs de la
base de données.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
10
Figure 4 : schéma relationnel de la base de données.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
11
Les données sont regroupées autour des tables « RUCHERS » (Fig.5) et
« SURFACES » (Fig.6) qui peuvent être considérées comme le centre des relations entre
toutes les informations acquises durant l’étude. La première contient toutes les
informations relatives à la localisation des ruchers ainsi qu’une lettre alphabétique pour
chacun de ceux-ci. La deuxième sert de transitions entre les informations des personnes
enquêtées et leurs pratiques en termes de traitements phytosanitaires et vétérinaires. Elle
contient notamment des informations concernant les identifiants de chaque propriétaire
(municipalités, agriculteurs, particuliers, entreprises), ainsi que le type de surface détenu
par ces derniers. Pour les agriculteurs, l’identifiant est le ‘n° de pacage’ et chaque surface
est définie par un ‘n° d’îlot’. Les numéros Pacage des agriculteurs et les îlots agricoles sont
issus des données fournies par la DRAAF (Direction Régionale de l’Alimentation, de
l’Agriculture et de la Forêt) sous convention et conditions de confidentialité, et concernent
exclusivement les aires de butinage. Les données 2008 du Registre Parcellaire Graphique
(RPG) n'ayant pas été disponibles pour le début de l'étude, la base a été construite avec les
données 2007. Elle n'a pu être actualisée pour 2008 que pour le département de Loire-
Atlantique.
Figure 5 : structure de la table « RUCHER » dans la base de données.
Figure 6 : structure de la table « SURFACES » dans la base de données.
Les tables « RESULTATS PALYNOLOGIQUES – Miel » (Fig.7), « RESULTATS
PALYNOLOGIQUES – Pollen » (Fig.8), « RESULTATS TOXICOLOGIQUES - Produits
Phytosanitaires » (Fig.9), « RESULTATS TOXICO – HAP » (Fig.10) et « RESULTATS
TOXICO – Plomb » (Fig.11) stockent les données des différentes analyses palynologiques
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
12
ou toxicologiques sur les matrices biologiques présentes dans la ruche (miel, cire, abeilles,
pollen). On notera que les laboratoires analysent des prélèvements anonymes.
Figure 7 : structure de la table « RESULTATS PALYNOLOGIQUES – Miel » dans la base de
données.
Figure 8 : structure de la table « RESULTATS PALYNOLOGIQUES – Pollen » dans la base de
données.
Figure 9 : structure de la table « RESULTATS TOXICO - Produits Phytosanitaires » dans la base de
données.
Figure 10 : structure de la table « RESULTATS TOXICO - HAP » dans la base de données.
Figure 11 : structure de la table « RESULTATS TOXICO - Plomb » dans la base de données.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
13
La liaison des résultats avec les différents ruchers se fait par l’intermédiaire de la
table « PRELEVEMENTS » (Fig.12) qui contient notamment les informations temporelles
des prélèvements (dates et périodes).
Figure 12 : structure de la table « PRELEVEMENTS » dans la base de données.
Le champ ID_RPM sert de lien pour les relations avec les tables des résultats
d’analyses. Il contient la lettre du rucher suivie de la période de prélèvement puis de la
matrice analysée (exemple : C2Pollen).
La table « EVALUATION DE LA RUCHE » (Fig.13) permet la gestion des
données sanitaires spécifiques aux ruchers (entretien, état des ruches…), issues d’une
notation lors des prélèvements au sein des ruches.
Figure 13: structure de la table « EVALUATION DE LA RUCHE » dans la base de données.
Les tables « TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES » (Fig.14) et
« TRAITEMENTS VETERINAIRES » (Fig.15) regroupent toutes les informations relatant
les pratiques phytosanitaires et vétérinaires des personnes enquêtées (agriculteurs et
particuliers), des municipalités et des entreprises.
Figure 14 : structure de la table « TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES » dans la base de données.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
14
Figure 15 : structure de la table « TRAITEMENTS VETERINAIRES » dans la base de données.
La table « "SOCIOLOGIE" du PROPRIETAIRE » (Fig.16) archive les
informations recueillies par les enquêtes sociologiques. Celles-ci concernent les personnes
faisant partie du périmètre de l’étude et leurs avis sur l’environnement. Elle est en lien avec
la table « PROPRIETAIRES » (Fig.17)
Figure 16 : structure de la table « "SOCIOLOGIE" du PROPRIETAIRE » dans la base de données.
Figure 17 : structure de la table « PROPRIETAIRES » dans la base de données.
D’autres tables dites annexes permettent le stockage de certaines informations
secondaires et un remplissage plus rapide des tables principales :
La table « MOL ACTIVES DES PRODUITS PHYTO » (Fig.18) inventorie les
molécules actives présentes dans chaque produit phytosanitaire utilisé sur les différentes
zones d’études.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
15
Figure 18 : structure de la table « MOL ACTIVES DES PRODUITS PHYTO » dans la base de
données.
Les molécules actives et leur formulation ont été identifiées grâce à la recherche des
noms commerciaux communiqués par les utilisateurs pendant les enquêtes, dans l'Index
phytosanitaire (Couteux et Salaun, 2009), dans le Dictionnaire des Médicaments
Vétérinaires et des Produits de Santé Animale commercialisés en France et sur le site du
Ministère de l'Agriculture (http://e-phy.agriculture.gouv.fr/). Ce dernier référence tous les
produits phytosanitaires, y compris ceux n'ayant plus d'autorisation en 2008.
La table « MEDICAMENTS VETERINAIRES ET MOL ACTIVES » (Fig.19)
inventorie les molécules actives présentes dans chaque produit vétérinaire utilisé sur les
différentes zones d’études.
Figure 19 : structure de la table « MEDICAMENTS VETERINAIRES ET MOL ACTIVES » dans la
base de données.
2. Le Système d’Information Géographique (SIG)
Un Système d'Information Géographique (SIG) est également une base de données
contenant des informations de localisation spatiale et de couverture de surface organisées
en cartes dynamiques superposées (Fig.20).
Figure 20 : illustration d’un shapefile ou fichier de formes (Lambert et al., 2009).
Une table attributaire
où chaque ligne
correspond à
l’information d’une entité géographique.
Exemple : surface,
n°d’îlot, n°pacage, etc.
Une couche d’objets
géographiques référencés dans
l’espace et enregistrés dans la
table attributaire sous un
identifiant unique. Exemple :
les parcelles agricoles
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
16
L’utilisation du SIG s’est effectuée sur le logiciel ArcGis 9.3. Il a été alimenté par
différents types de données, projetées dans un même système de coordonnées, le système
Lambert 93 (RGF93). Ce format est requis pour toute production issue des services de
l'Etat, de façon à faciliter les échanges de fichiers entre structures. Il a aussi l’avantage
d’être compatible avec l'importation de données GPS.
a) Les différents types de données utilisés
Les fonds de cartes numérisés de l'IGN (Photos aériennes Orthophoto,
cartes topographiques au 1/25000ième
) ont été téléchargés sur Google Earth par
l’intermédiaire de la plateforme SIGEA. L’acquisition de ces données a pu être faite grâce
à une convention signée avec le Centre National d’Etudes et de Ressources en
Technologies Avancées de l’ENESAD à Dijon (CNERTA).
Les données d’occupation du sol Corine Land Cover (CLC) ont pu être
acquises gratuitement par téléchargement sur le site de l'Institut Français de
l'Environnement (données de l’Agence Européenne pour l’Environnement). Les
traitements ont été effectués dans un premier temps avec les données CLC 2000 (issues du
traitement de prise de vues aériennes départementales de l’IGN de 1997 à 2002, en
panchromatique, couleur et proche infrarouge) puis avec des données 2006.
Les couches d’informations concernant les données agricoles, c'est-à-dire la
liste des exploitants présents dans les différentes aires de butinage de l’étude ainsi que
leurs parcelles et le type de cultures présentes, nous ont été fournies par la Direction
Régionale de l’Alimentation, de l’Agriculture et de la Forêt (DRAAF). Une convention de
mise à disposition sous conditions de confidentialité a été signée avec cet organisme.
Certaines données d’observation directe, telles que la couverture du sol
issue des données de terrain ou les points de localisation pour les enquêtes chez les
particuliers, municipalités ou entreprises ont été saisies. Certaines couches ont été créées
dans le simple objectif de pouvoir géolocaliser certaines informations présentes dans la
base.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
17
b) L’apport du SIG pour les enquêtes sociologique
Le SIG a été utilisé tout au long de l’étude pour la conception de cartes visuelles
facilitant le contact et la prise de renseignements sur le terrain avec les personnes
enquêtées. Une carte a été présentée à chacun des agriculteurs afin que ceux-ci visualisent
plus facilement l’emplacement de chaque parcelle (Fig.21). Chaque carte est nominative et
comporte le n° de Pacage de l’exploitation. Chaque parcelle a été numérotée suivant un n°
d’îlot. La surface a également été calculée de façon automatisée par le logiciel de SIG. Par
souci de confidentialité de l’emplacement exact des ruchers, ceux-ci ont été représentés
dans une autre fenêtre de traitement moins précise avec comme fond de carte, la
topographie du terrain au 1/25000ième
(scan 25).
Figure 21 : exemple de présentation cartographique des terres exploitées pour un agriculteur enquêté.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
18
c) La caractérisation paysagère par traitements
d’informations spatiales
Le SIG a également été utilisé dans la caractérisation de la structure paysagère des
aires de butinages. Deux types d’approches ont été utilisés, considérant que les résultats
obtenus permettraient une bonne différenciation des structures bocagères par rapport aux
structures de grandes cultures :
Etude du linéaire de haie
La longueur totale de haies par unité de surface (mètre linéaire par hectare : ml/ha)
est une des principales distinctions entre les paysages à structure bocagère et de grandes
cultures. Ici, le linéaire de haies est numérisé à la main sur fonds orthographiques, à
l’échelle du 1/6000e, à l’intérieur de l’aire de butinage de chaque rucher.
Pour plus de précision, les zones urbanisées et les surfaces en eaux sont ajoutées à
partir des données CLC de 2006. Les bosquets et forêts présents dans l’aire de butinage de
chaque rucher sont, quant à eux, numérisés à la main sous forme de polygones. La
visualisation de ces surfaces dépourvues de haies (ou en contenant très peu pour les zones
urbanisées), permet alors de mieux se rendre compte de la véritable répartition et densité
de haies à la surface du sol. Cependant, pour les calculs chiffrés, c’est la surface totale de
l’aire de butinage qui est prise en compte, soit 2827 ha.
Etude des types de cultures
Un profil des cultures à l’intérieur des aires de butinages est réalisé pour chaque
rucher. Les données du parcellaire graphique, de toutes les parcelles agricoles déclarées à
la politique agricole commune (PAC) en 2008, ont été transmises par la DRAAF. Ces
informations ont permis une classification des différentes parcelles en fonction du type de
cultures :
- Les prairies (fourragères, temporaires, permanentes, etc.)
- Les cultures annuelles (Maïs, blé, orge, etc.)
- Les cultures permanentes (vignes, vergers, etc.)
- Divers : autres surfaces (surfaces gelées sans production, gel
industriel, etc.)
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
19
Pour la détermination du paysage, les proportions de prairies et de cultures annuelles
sont les seules données utilisées à cause d’un manque de données concernant les surfaces
permanentes et diverses. Les données sont traitées en hectares mais les résultats sont
indiqués en pourcentage de recouvrement par rapport à toutes les surfaces cultivées
déclarées à la PAC dans chaque aire de butinage.
Le linéaire de haies ainsi que l’étude des types de cultures permettent de définir les
paysages autour des ruchers A, C, F, G, H, L, M et O. Pour ceux sélectionnés dans le
paysage de ville (ruchers E, K, N et P), c’est la surface urbanisée dans l’aire de butinage
qui est prise en compte. Quant aux ruchers sélectionnés dans le paysage de
maraichages/vergers (B, D, I et J), c’est la surface de cultures permanentes qui sert à la
détermination. Il faut noter que les cultures permanentes sont rarement déclarées à la PAC
et donc que les données obtenues concernant celles-ci, dans l’étude des types de cultures,
ne sont pas représentatives du milieu.
Concernant les ruchers témoins, la caractérisation du paysage n’a pas été effectuée,
celui-ci étant bien particulier. En effet, le paysage de l’île d’Yeu se caractérise surtout par
la présence de falaises, de pelouses rases, de dunes et de marais, avec une grande variété de
d’espèces végétales naturelles (œillets, coquelicots, mauve panicaut, ect.). Le paysage de
l’île d’Ouessant est également sauvage avec une végétation riche et peu de cultures. De
plus, ces deux ruchers ont été choisis exclusivement pour la comparaison avec les autres
ruchers, des résultats d’analyses toxicologiques, palynologiques et de l’état des ruches.
3. Les analyses statistiques
Afin de faire ressortir l’appartenance des ruchers aux paysages à structures bocagères
ou de grandes cultures, différents tests statistiques sont utilisés pour traiter les résultats du
linéaire de haies ainsi que les proportions de prairies et de cultures annuelles. Ils ont été
effectués sur la macro complémentaire XLStat du logiciel Microsoft Excel ® 2003. Tout
d’abord, l’utilisation du test de Mann et Whitney pour chaque variable, permet de détecter
s’il y a une différence significative entre les groupes défini a priori (bocages et grandes
cultures). Ensuite, si les groupes ne sont pas significativement différents, il est nécessaire
de réaliser une analyse en composantes principales pour une nouvelle approche des
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
20
données et une classification visuelle des ruchers en nuages de points. Enfin, l’utilisation
du test des k-means permet de définir des groupes, cette fois a posteriori, classées
statistiquement en fonction des données numériques. Ce sont les résultats de l’étude du
linéaire de haies ainsi que les proportions de prairies et de cultures annuelles qui sont ici
pris en compte pour ce test.
4. La géodatabase
Disposant d’une base de données et d’un système d’information géographique
opérationnels, une géodatabase personnelle a été créée. Celle-ci n’est pas finalisée mais
contient déjà actuellement différents types de données :
Un shapefile* ‘RPG_2008’ permettant le référencement spatial de toutes les
parcelles agricoles. Il contient en outre des informations concernant les îlots (numéros,
identifiants et surfaces) ainsi que leurs propriétaires (Numéros de pacage).
Toutes les tables de la base de données relationnelles qui ont été importées.
Des tables résultantes de requêtes :
- Utilisation des produits phytosanitaires par les agriculteurs.
- Utilisation des produits phytosanitaires pas les particuliers, les
entreprises et les municipalités.
Figure 22 : extrait du fichier de formes ‘RPG_2008’ représentant des parcelles numérisées.
*« Fichier de formes » qui est un format de ficher qui contient les informations liées à la géométrie des objets
d’un SIG.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
21
Outre le stockage de données, la géodatabase a pour but de rattacher les fichiers de
formes aux données résultantes de requêtes choisies. Les relations entre les tables sont
possibles par des champs indexés communs, tout comme à l’intérieur de la base de
données. Cependant, aucune liaison entre les tables et le fichier de formes n’était possible.
Un nouveau champ nommé ‘ID_SIG’ a donc été créé dans le shapefile et les tables issues
des requêtes. Dans ce champ, la concaténation du numéro de pacage et du numéro d’îlots a
permis d’obtenir une valeur unique pour chaque ligne de données.
Ainsi, cette géodatabase permet donc notamment le traitement et la visualisation des
données dans l’espace suite à des requêtes effectuées auparavant dans la base de données
relationnelle. Une meilleure analyse des résultats par la création de supports
cartographiques pourra par exemple être fournie. Un exemple présentant la répartition de
deux produits phytosanitaires dans l’aire de butinage des 18 ruchers, permettra de
découvrir de façon pratique certaines capacités de la géodatabase.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
22
III. RÉSULTATS
A. La base de données
Grâce à la création de requête SQL, la base de données est en mesure de fournir les
informations désirées par croisement des données dispersées dans les différentes tables.
Exemples de requêtes et informations obtenues :
Quels sont les 5 produits phytosanitaires les plus utilisés par les
agriculteurs sur l’ensemble des ruchers ?
Requête SQL :
SELECT TOP 5 [TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[Nom commercial du produit phytosanitaire],
Count([TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[Nom commercial du produit phytosanitaire]) AS
[CompteDeNom commercial du produit phytosanitaire]
FROM PROPRIETAIRES INNER JOIN (SURFACES INNER JOIN [TRAITEMENTS
PHYTOSANITAIRES] ON SURFACES.[N° de surface] = [TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[N° de
surface]) ON PROPRIETAIRES.Identifiant = SURFACES.[Identifiant propriétaire]
GROUP BY [TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[Nom commercial du produit phytosanitaire],
PROPRIETAIRES.Catégorie
HAVING ((([TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[Nom commercial du produit
phytosanitaire])<>"Sans") AND ((PROPRIETAIRES.Catégorie)="Agriculteur"))
ORDER BY Count([TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[Nom commercial du produit phytosanitaire])
DESC;
Résultat :
Après sélection des cinq premiers enregistrements, on obtient la liste des cinq
produits phytosanitaires les plus utilisés (Tab.1) De plus, la formulation de la requête nous
permet de connaître le nombre d’utilisation de chaque produit.
Tableau 1 : résultat de la requête permettant de connaître les cinq produits phytosanitaires les plus
utilisés dans l’aire de butinage des ruchers.
Requête
Nom commercial du produit phytosanitaire Nombre d’utilisations
Milagro 492
Callisto 476
Bouillie bordelaise 343
Opus 294
Mikado 272
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
23
Des requêtes de ce type permettent donc, au sein d’une même table, d’effectuer des
opérations de comptage, de tri ou encore de filtrage. Il devient donc possible de retrouver
une information particulière dans une table de plusieurs milliers de lignes de données
comme c’est le cas ici.
Autour de quels ruchers est utilisé le produit phytosanitaire Flurasan ?
Requête SQL :
SELECT DISTINCT PROPRIETAIRES.Rucher
FROM PROPRIETAIRES INNER JOIN (SURFACES INNER JOIN [TRAITEMENTS
PHYTOSANITAIRES] ON SURFACES.[N° de surface] = [TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[N° de
surface]) ON PROPRIETAIRES.Identifiant = SURFACES.[Identifiant propriétaire]
WHERE ((([TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[Nom commercial du produit
phytosanitaire])="Flurasan"));
Résultat :
Le tableau 2 issu de la requête montre alors que le Flurasan est utilisé autour de deux
ruchers : le G et le H.
Tableau 2 : résultat de la requête permettant de connaître les ruchers autour desquels le
Flurasan est utilisé.
La base de données, de part la possibilité d’établir des relations entres les tables,
permet également d’extraire des données mettant en jeu plusieurs tables. Ici, les tables
« PROPRIETAIRES », « SURFACES » et « TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES »
ont été utilisées.
Quels sont les produits phytosanitaires utilisés par les agriculteurs?
Requête SQL :
SELECT DISTINCT [TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[Nom commercial du produit
phytosanitaire] INTO Produits_phytosanitaires_agriculteurs
FROM PROPRIETAIRES INNER JOIN (SURFACES INNER JOIN [TRAITEMENTS
PHYTOSANITAIRES] ON SURFACES.[N° de surface] = [TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES].[N° de
surface]) ON PROPRIETAIRES.Identifiant = SURFACES.[Identifiant propriétaire]
WHERE (((PROPRIETAIRES.Catégorie)="Agriculteur"));
Requête
Rucher
G
H
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
24
Résultat :
Le résultat de cette requête indique que 977 produits phytosanitaires différents
(enrobages compris), sont utilisés par les agriculteurs autour des ruchers de l’étude. Le
tableau 3 nous en montre un extrait :
Tableau 3 : extrait de la table nouvellement créée par la requête, contenant l’ensemble des produits
phytosanitaires utilisés par les agriculteurs.
Produits_phytosanitaires_agriculteurs
Nom commercial du produit phytosanitaire
Aarley
ABD Soludose
Abnakis
Absolu
Acajou
Grâce aux relations, des requêtes permettent alors également de créer une nouvelle
table mettant en jeu des données de différentes tables déjà existantes.
Une base de données possède aussi d’autres fonctions comme par exemple la
création de formulaire permettant de structurer les données pour qu’elles soient plus
simples d’utilisation ou tout simplement plus présentables. Ces différentes fonctions ne
seront pas détaillées ici.
B. Caractérisation de la structure paysagère dans l’aire
de butinage
La structure d’un paysage est très complexe et dépend de nombreux paramètres
écologiques. L’étude du linéaire de haies et l’étude des types de cultures sont
complémentaires et permettent une différenciation entre les paysages à structures
bocagères et ceux de grandes cultures. En effet, d’un point de vue écologique, un bocage
est un paysage agraire caractérisé par la présence de haies vives qui entourent les parcelles
de cultures et de prairie (Ecologie du paysage, concepts, méthodes et applications, 1999).
En ce qui concerne le paysage de grandes cultures, celui-ci comporte moins de haies mais
davantage de cultures, surtout en termes de surfaces au sol. Un paysage de grandes cultures
est en effet souvent désigné d’openfield.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
25
Le linéaire de haies a permis l’étude du degré d’ouverture du paysage. L’étude des
types de cultures dans chaque aire de butinage nous a, quant à elle, renseigné sur la surface
occupée et le pourcentage de recouvrement au sol de chaque culture.
a) Etude du linéaire de haie
La numérisation des haies permet d’obtenir un profil du linéaire de haies dans l’aire
de butinage des différents ruchers (Fig.23, 24, 25 ; Annexe n°3 et 4). Même si ce n’est
qu’une approche préliminaire, l’allure des cartes réalisées montre déjà une certaine
hétérogénéité entre les paysages. On observe ici une répartition et une densité de haies qui
varient totalement en fonction des ruchers. Ces cartes laissent apparaitre des paysages très
ouvert comme par exemple pour les rucher G et L. A l’opposé, les ruchers A et O sont
ceux qui présentent ici les paysages les plus fermés (Fig.23 et 24). On observe finalement
un linéaire de haies avec un gradient de densité décroissant de haies par hectare, allant d’un
paysage fermé avec 87,45 ml/ha, à un paysage ouvert avec 13,14 ml/ha, c'est-à-dire du
bocage à la grande culture (Tab.4).
Outre les ruchers situés dans les paysages de maraîchages/vergers et de villes, le
gradient révèle une première tendance dans le paysage de chaque rucher. Un classement
suivant le linéaire de haies laisse supposer que les paysages autour des ruchers G, L et C
ont une structure de grandes cultures alors que ceux autour des ruchers H, M, F, A et O,
sont plutôt caractérisés par une structure bocagère. En effet, les aires de butinage des
ruchers G, L et C contiennent des longueurs totales de haies inférieures à 100 000 m et des
linéaires ne dépassant pas 35ml/ha. Réciproquement, les aires de butinage des ruchers H,
M, F, A et O contiennent quant à eux des longueurs totales de haies supérieures à 160 000
m et des linéaires au delà de 55ml/ha (Tab.4).
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
26
Figure 23 : linéaire de haies dans l’aire de butinage des ruchers A, C, F et G.
A C
F F G
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
27
Figure 24 : linéaire de haies dans l’aire de butinage des ruchers H, L, M et O.
L M
O
H L H
M
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
28
Figure 25 : exemple du linéaire de haies dans l’aire de butinage de ruchers situés dans un paysage de
maraichages et vergers (rucher D) et de ville (rucher K).
Le tableau 4, exposant à titre indicatif les surfaces occupées par les zones urbanisées,
les zones d’eau et les bosquets/forêts (données CLC), montre que celles-ci ne permettent
pas une caractérisation des paysages de bocages ou de grandes cultures. On remarque
simplement que lorsque la densité de haies par hectare est importante, la surface occupée
par les bosquets et forêts à tendance à être faible. En revanche, on retrouve bien des
surfaces urbanisées très importantes pour les ruchers classés a priori dans un paysage de
ville (ruchers K, N, E et P). Les surfaces urbanisées présentent dans les aires de butinages
de chacun de ces ruchers, sont les seuls qui occupent plus de 1000 ha, soit plus d’un tiers
de l’aire de butinage.
F
J
G
J
H
J
I
J
K D
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
29
Tableau 4 : linéaire de haies et occupation du sol dans l’aire de butinage de chaque rucher.
Rucher Longueur totale des haies (m)
Linéaire par hectare (ml/ha)
Surface urbanisée (ha)
Surface en eau (ha)
Surface de bosquet et forêt (ha)
K 37155 13,14 2025 308 98
B 46781 16,55 205 0 214
N 50370 17,82 2214 0 156
G 68892 24,37 205 0 258
L 93622 33,12 193 35 236
C 96896 34,28 834 0 264
J 98342 34,79 31 0 99
E 109959 38,90 1262 197 328
P 128039 45,29 1187 0 394
D 156770 55,45 23 0 221
H 164919 58,34 82 0 226
M 167375 59,21 117 0 50
F 169137 59,83 130 0 39
I 194054 68,64 506 0 48
A 232374 82,20 161 0 232
O 247228 87,45 185 0 68
b) Etude des types de cultures
L’étude des types de cultures présents dans chaque aire de butinage permet une
nouvelle approche dans la caractérisation du paysage. On observe de nouveau une forte
hétérogénéité du paysage autour des différents ruchers (Fig.26, 27, 28 ; Annexe n°5 et 6).
On remarque effectivement des variations dans les surfaces occupées par chaque culture à
l’intérieur des aires de butinages, ainsi que dans la taille générale des parcelles. Au niveau
de l’occupation du sol, on observe bien souvent la prédominance d’un type de culture.
C’est le cas par exemple des ruchers F et G. L’aire de butinage du premier est largement
dominée par la présence de prairies alors que celle du second est recouverte principalement
de cultures annuelles (Fig.26). Concernant la taille générale des parcelles, certains ruchers
comme le G, présentent des paysages très fragmentés avec des parcelles d’une surface
d’environs 3 à 3,5 ha. A l’opposé, d’autres ruchers comme le A ou le F, présentent des
paysages ou la surface moyenne des parcelles atteint 4,5 ha (Tab.5).
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
30
Tableau 5 : surfaces moyennes des parcelles de chaque type de cultures dans l'aire de butinage des
différents ruchers.
Rucher Prairies (ha) Cultures annuelles (ha) Cultures permanentes (ha) Divers (ha)
A 4,85 4,94 0,00 0,61
B 2,60 3,89 3,33 0,75
C 3,46 3,78 3,31 0,95
D 3,67 4,63 0,95 0,92
E 2,92 4,08 3,93 1,66
F 4,62 5,61 0,62 0,62
G 3,72 3,03 1,53 0,96
H 2,33 4,91 0,59 0,79
I 3,06 2,84 0,23 0,72
J 4,12 6,21 0,00 0,81
K 2,30 0,00 0,00 0,00
L 3,30 5,40 0,40 0,63
M 3,69 4,88 0,57 0,29
N 4,84 6,01 0,00 1,44
O 3,59 4,22 0,76 0,56
P 3,17 2,28 0,35 0,70
Le plus important à noter reste tout de même la diversité des types de cultures
présents dans les aires de butinages. Alors qu’autour de certains ruchers étudiés, comme le
F, outre les surfaces au sol qualifiées de « diverses », on constate seulement la présence de
prairies et de cultures annuelles, d’autres comme le O sont entourés aussi de cultures
permanentes de types vignes ou vergers (Fig.26 et 27). De plus, on observe que bien
souvent une même parcelle peut accueillir différents types de cultures. En outre, autour de
quelque ruchers tels que le C, diverses parcelles servent à cultiver jusqu’à trois types de
cultures, voire quatre si l’on prend en compte les surfaces diverses (Fig.26).
Avec ces résultats, il paraît tout de même difficile de trouver des points communs ou
des différences nettes entre les paysages à déterminer. C’est pourquoi, on ne va s’intéresser
uniquement qu’aux prairies et cultures annuelles et particulièrement aux proportions
qu’elles représentent dans l’aire de butinage par rapport aux cultures totales déclarées à la
PAC.
Dans le tableau 6, on peut alors observer que les proportions de prairies et de cultures
annuelles varient fortement en fonction des ruchers. Pour les paysages à déterminer, on
remarque logiquement un gradient inverse entre les pourcentages de prairies et de cultures
annuelles. C’est sur ce point que nous pouvons une nouvelle fois supposer l’appartenance
de chaque rucher au paysage de bocage ou à celui de grandes cultures. En effet, un paysage
de grandes cultures se caractérisant comme ayant beaucoup de cultures annuelles, on est à
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
31
même de supposer que la structure paysagère de l’aire de butinage des ruchers G, H, L et C
est de types grandes cultures. En revanche, les ruchers O et F, contenant davantage de
prairies, sont plutôt entourés de paysages à structure bocagère. Quant aux ruchers M et A,
il est par contre difficile de se prononcer, les proportions de prairies et de cultures
annuelles étant analogues avec environs 50% de d’occupation du sol chacune.
Tableau 6 : occupation du sol dans l’aire de butinage des différents ruchers (classement a priori).
Paysages Ruchers
Surface de
prairies
(ha)
Surface de
cultures
annuelles
(ha)
%
Prairies
%
Cultures
annuelles
Surfaces
Urbanisées
(ha)
Surfaces
en eaux
(ha)
Surfaces
de
bosquets
(ha)
Bo
cag
es G 320 1026 21,47% 68,82% 198 0 258
H 366 962 26,12% 68,63% 77 0 226
O 1232 1046 51,92% 44,05% 183 0 68
F 1396 792 61,90% 35,11% 94 0 39
Gra
nd
es
cult
ure
s L 572 1047 49,14% 50,09% 109 0 50
A 1082 1071 49,24% 48,75% 154 0 232
C 356 506 38,47% 54,66% 787 0 264
M 838 855 34,03% 62,32% 169 35 236
Mar
aich
ages
et v
erg
ers B 288 1255 17,14% 74,63% 205 0 214
D 595 1093 32,94% 60,51% 16 0 221
J 704 1335 33,05% 62,65% 25 0 99
I 893 867 48,61% 47,20% 333 0 48
Vil
le
P 276 105 69,09% 26,25% 1183 0 394
E 152 180 37,51% 44,37% 1259 197 328
K 2 0 100,00% 0,00% 2025 308 98
N 34 18 58,71% 31,28% 2213 0 156
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
32
Figure 26 : répartition des types cultures dans l’aire de butinage des ruchers A, C, F et G (Légende : P
= Prairies, CA = Cultures annuelles, CP = Cultures permanentes, D = Divers).
A C
F G
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
33
Figure 27 : répartition des types cultures dans l’aire de butinage des ruchers H, L, M et O (Légende : P
= Prairies, CA = Cultures annuelles, CP = Cultures permanentes, D = Divers).
H L
M O
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
34
Figure 28 : exemple de répartition des types cultures dans l’aire de butinage de ruchers situés dans un
paysage de maraichages et vergers (rucher B) et de ville (rucher N) (Légende : P = Prairies, CA =
Cultures annuelles, CP = Cultures permanentes, D = Divers).
c) Etude statistique et détermination du paysage
L’étude du linéaire de haies ainsi que des types de cultures ne permettant pas à
première vue une caractérisation précise du paysage, des outils statistiques sont utilisés,
mettant en corrélation les deux études, ceci afin de classer les ruchers dans deux groupes
correspondant aux paysages de bocage et de grandes cultures.
La figure 29 montre que visuellement, le classement a priori des ruchers est
incorrect. En effet, pour le groupe « Grandes cultures », on observe des longueurs de haies
B N
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
35
très hétérogènes allant de 25 à 87 ml/ha. De même, alors que l’aire de butinage des ruchers
H et G contient une proportion plus importe de cultures annuelles que de prairies, on
observe davantage de prairies autour des ruchers F et O. On peut faire le même constat
pour le groupe « Bocage » puisque la longueur de haies est d’environs 32 ml/ha pour le
rucher L alors quelle atteint 80 ml/ha pour le rucher A. Des proportions inverses de
cultures annuelles et de prairies sont également retrouvées dans ce groupe.
Aucune relation visuelle, commune entre le linéaire de haies et les proportions de
prairies et de cultures annuelles, ne peut donc être faite au sein de chaque groupe. Afin de
confirmer le fait qu’il n’y a aucunes différences significatives entre les données de chaque
groupe, l’application du test de Mann et Whitney est indispensable.
Figure 29 : résultats des études sur le linéaire de haies et les types de cultures ; classement a priori.
Test de Mann et Whitney
L’exécution séparée du test pour chaque variable, comparant les résultats des ruchers
classés a priori en bocages ou grandes cultures, indique que l’on ne peut pas faire de
distinction significative entre les groupes. Les p-valeurs ressortant du test pour chaque
variable prend la valeur 1 avec un niveau de signification de 5%. Le classement a priori
des ruchers n’est donc pas significativement acceptable. En effet, le test de Mann et
Whitney est un test de comparaison de moyennes or, on observe dans les tableaux 7, 8 et 9
que la différence entre celles-ci est minime entre les deux groupes testés.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
100
H G F O C L M A
Linéaire de haies (ml/ha)
% Prairies
% Cultures annuelles
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
36
Tableau 7 : statistiques descriptives de comparaison des groupes classés a priori pour la variable
« linéaire de haies ».
Groupe Minimum Maximum Moyenne Ecart-type
Grandes Cultures 24,369 87,452 57,320 25,807
Bocage 33,117 82,198 52,199 23,341
Tableau 8 : statistiques descriptives de comparaison des groupes classés a priori pour la variable
« Pourcentage de prairies ».
Groupe Minimum Maximum Moyenne Ecart-type
Grandes Cultures 0,215 0,619 0,404 0,196
Bocage 0,340 0,492 0,427 0,077
Tableau 9 : statistiques descriptives de comparaison des groupes classés a priori pour la variable
« Pourcentage de cultures annuelles ».
Groupe Minimum Maximum Moyenne Ecart-type
Grandes Cultures 0,351 0,688 0,542 0,172
Bocage 0,487 0,623 0,540 0,061
Analyse en Composantes Principales (ACP)
D’après l’ACP (Fig.30), effectuée à partir des données centrées-réduites (Tab.10), on
peut observer deux tendances. Les ruchers C, G et L semblent constituer un premier
ensemble avec un linéaire de haies peu dense d’environs 30 ml/ha. Ceci est confirmé par
les résultats négatifs révélé dans le tableau 10. Le paysage de ces ruchers est également
caractérisé par une couverture du sol plus importante des cultures annuelles par rapport à
celle des prairies. Un deuxième ensemble serait constituer par les ruchers A et O avec cette
fois, un linéaire de haies très dense supérieur à 80ml/ha. De plus, contrairement au premier
groupe, la proportion de prairies, est cette fois plus important que celui des cultures
annuelles.
En ce qui concerne les ruchers F, H et M, ceux-ci sont à dispersé et éloigné des 2
groupes précédemment cités (Fig.30). Les données centrées-réduites du linéaire de haies
étant positives, celles-ci laisseraient deviner des paysages à structures bocagères. En outre,
les surfaces recouvertes par les prairies et les cultures annuelles autorisent un doute. En
effet, le pourcentage de prairies est plus important pour les ruchers F et M, atteignant
respectivement 61,90% et 49,14%, contrairement au rucher H qui ne contient que 26 ,12%
de prairies (Fig.29). En considérant donc ces dernières données, les trois ruchers
n’appartiendraient finalement pas aux mêmes groupes.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
37
Tableau 10 : données centrées-réduites des résultats des études sur le linéaire de haies et les types de
cultures, ayant permise d’effectuer l’ACP.
Paysages Ruchers
Linéaire de
haies
(ml/ha)
% Prairies % Cultures
annuelles
Gra
nd
es
cult
ure
s
H 0,16 -1,11 1,22
G -1,32 -1,45 1,23
F 0,19 1,47 -1,58
O 1,42 0,75 -0,84
Bo
cag
es C -0,89 -0,22 0,05
L -0,94 -0,54 0,69
M 0,19 0,55 -0,33
A 1,20 0,56 -0,44
Figure 30 : résultat de l’ACP illustrant les
liens entre les ruchers, en fonction des
différentes variables numériques.
Test des k-means
Selon cette méthode statistique, les ruchers sont classés en deux groupes (Tab.11).
Un premier groupe comporte donc les ruchers H, F, O, M et A alors qu’un deuxième
groupe rassemble les ruchers G, C et L. Les groupes générés par cette méthode statistique
correspondent bien aux résultats issus de l’étude du linéaire de haies et des types de
cultures. En effet, les ruchers appartenant au premier groupe sont ceux caractérisés par un
linéaire de haies important ainsi qu’une proportion de prairies supérieure aux grandes
cultures. A l’inverse, les ruchers du second groupe sont caractérisés par un linéaire de haies
peu dense mais d’avantage de cultures annuelles (Fig.30). Finalement, le groupe 1
correspond donc au paysage de bocage et contient cinq ruchers. Le groupe 2 correspond
quant à lui au paysage de grandes cultures caractérisant seulement trois ruchers.
H
G
F
O
C
L
M
A
Linéaire de haies (ml/ha)
% Prairies
% Cultures annuelles
-0,75
-0,5
-0,25
-5E-15
0,25
0,5
0,75
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
F2 (
15
,96
%)
F1 (83,66 %)
Biplot (axes F1 et F2 : 99,62 %)
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
38
Tableau 11 : classification des ruchers dans deux groupes selon la méthode k-means.
Observation Classe Distance au barycentre
H 1 10,930
F 1 10,143
O 1 18,190
M 1 10,057
A 1 12,935
G 2 6,219
C 2 3,689
L 2 2,530
Suite à cette nouvelle classification, des statistiques descriptives ont été effectuées
(Annexe n°2).
C. L’utilisation de la géodatabase
Du fait que la géodatabase soit en lien direct et dynamique avec la base de données,
elle permet la création de support cartographique en temps réel à chaque modification ou
ajout de données dans une table d’Access. De même, à l’inverse, toute modification de
tables attributaires dans le SIG est retranscrit automatiquement dans la base de données.
Suite à des requêtes effectuées dans la base de données, il est possible de ressortir les
produits phytosanitaires les plus utilisés et contenant au moins une molécule active
recherchée dans nos analyses toxicologiques (Tab.12). De même, il est possible de
récupérer les produits phytosanitaires qui contiennent les molécules actives fréquemment
détectées dans nos analyses toxicologiques (Tab.13).
Parmi les 30 produits phytosanitaires les plus utilisés, seul trois contiennent une
molécule active recherchée dans nos analyses et seul l’Evidan contient une molécule
retrouvée positive au moins une fois dans les résultats : le Prochloraz (détectée deux fois).
Concernant les molécules fréquemment détectées, le Tau-Fluvalinate est retrouvée 16 fois
dans les analyses toxicologiques et agit dans trois des produits phytosanitaires utilisés. De
même, le Phosmet est détecté 22 fois et seul l’Imidan contient cette molécule.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
39
Tableau 12 : détection indication des molécules actives recherché dans les analyses toxicologiques,
parmi les 30 produits phytosanitaires les plus utilisés.
Nom commercial du produit
phytosanitaire
Nombre d'utilisation du produit
Molécule active recherchée dans nos
analyses
Nombre de détection de la molécule
Karaté Zéon 85 Lambda cyhalothrin 0
Evidan 80 Prochloraz 2
Merpan 77 Captan 0
Tableau 13 : produits phytosanitaires contenant deux molécules actives fréquemment détectées dans
les analyses toxicologiques.
Nom commercial du produit
phytosanitaire
Nombre d'utilisation du produit
Molécule active recherchée dans nos
analyses
Nombre de détection de la molécule
Klartan 5 Tau-Fluvalinate 16
Mavick Flo 5 Tau-Fluvalinate 16
Talita 9 Tau-Fluvalinate 16
Imidan 12 Phosmet 22
Il faut noter qu’une molécule active peut être dangereuse si elle est en forte
concentration ou persistante dans l’environnement ou bien, si elle est régulièrement mise
en contact avec la faune et la flore. Le Prochloraz et le Phosmet illustre parfaitement ces
deux conditions. En effet, le taux de détection est très faible pour la première molécule
bien qu’elle soit participe à la composition d’un produit très souvent utilisé. En revanche,
la deuxième est couramment détectée bien que le produit qui la contient ne soit que peu
employé. La géodatabase permet de nombreuses applications et traitements de données
cependant, ceux-ci n’ont pas encore été développé. Nous prendrons alors ici ces deux
conjonctures comme exemple d’utilisation de la géodatabase comme outil de liaison entre
la base de données et le SIG. Voici donc les cartes de la répartition de l’Evidan et de
l’Imidan dans l’aire de butinage de chaque rucher (Fig.31, 32 et 33) :
*Note au lecteur : Pour des raisons de confidentialités le nom des ruchers ne sera pas
indiqué ici.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
40
Figure 31 : Utilisation de l’Evidan dans l’aire de butinage des ruchers de l’étude.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
41
Figure 32 : Utilisation de l’Evidan dans l’aire de butinage d’un rucher de l’étude.
Figure 33 : Utilisation de l’Imidan dans l’aire de butinage d’un rucher de l’étude.
Ces cartes de répartition de deux produits phytosanitaires démontrent les capacités de
la géodatabase dans la localisation géographique précise d’informations enregistrées dans
la base de données. Grâce à ces fonctionnalités, l’étude de la santé de l’environnement peut
se faire à différentes échelles, du rucher aux Pays de la Loire.
Dans cet exemple, on observe ici que l’Evidan est retrouvé autour de six ruchers
alors que l’Imidan n’est retrouvé que dans un seul rucher. Le Phosmet est donc détecté dix
fois plus que le Prochloraz cependant, sa répartition dans l’environnement est beaucoup
plus restreinte.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
42
IV. DISCUSSION ET CONCLUSION
Ce projet rassemble des données de terrains, acquises principalement par les
enquêtes sociologiques, avec des analyses toxicologiques et palynologiques de laboratoire.
Aucune autre étude d’épidémiosurveillance mettant en relation ces deux types d’approches
n’ayant encore à notre connaissance été effectuée, celle-ci se révèle comme une grande
nouveauté. Ce projet apparaît donc comme des plus intéressants puisqu’il permet de
connaître les sources de pollution mais également de donner les informations spatiales de
l’exposition aux polluants pour la faune et la flore. Les risques pour la santé de
l’environnement sont ainsi suivis quantitativement et qualitativement mais aussi
géographiquement.
Concernant le travail présenté dans cette étude, les paramètres mesurés ici pour la
caractérisation du paysage sont similaires aux travaux de Michel et al. (2007) et de Gauffre
et al. (2008). Ne prenant en compte que le linéaire de haies par hectare ainsi que les
proportions de prairies et de cultures annuelles, c’est une méthode très simple compte tenu
des nombreux paramètres qui caractérisent un paysage. Néanmoins, les paramètres choisis
ici peuvent refléter les caractéristiques des ressources trophiques de l’abeille, ainsi que la
probabilité d’épandage de produits phytosanitaires. Cependant, du fait que le linéaire de
haies soit effectué sur orthophotographies, celui-ci présente en lui-même certaines limites :
talus enherbés ou fossés confondus avec des haies basses taillées, difficulté de numériser
précisément les haies autour des habitations, etc. (Institut atlantique d'aménagement des
territoires, 2009). Bien qu’ayant aucun sens biologique pour les insectes volants sur de
longues distances comme l’abeille, d’autres paramètres tels que la connectivité des haies
pourraient être également calculés (Burel et Baudry, 1999). En outre, sachant que chaque
paysage possède des associations végétales caractéristiques, des observations de terrain
auraient aussi pu participer à l’identification des grandes structures des paysages.
L’interprétation des cartes et l’analyse statistique des données permettent tout de
même de dégager des tendances dans l’attribution des ruchers à un type de paysage.
Finalement, le recoupement des différentes études du paysage fournit un résultat confirmé
par le test des k-means. La distribution des ruchers A, C, F, G, H, L, M et O en deux
groupes laisse alors apparaître des seuils en dessous ou au dessus desquels, la densité de
haies ou les proportions de prairies et de cultures annuelles fixent l’appartenance du rucher
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
43
au paysage de bocage ou de grandes cultures. En effet, de façon analogue à l’étude de
Michel et al. en 2007, les paysages à structures bocagères se caractérisent finalement par
des proportions de prairies et de cultures annuelles respectivement proches de 60% et de
40%. Les paysages de grandes cultures sont quant à eux distingués par les proportions
inverses. En ce qui concerne le linéaire de haies, alors que la densité de haies d’un paysage
de bocage est supérieure à 80 ml/ha selon Michel et al. (2007), notre étude fixe au
contraire un seuil beaucoup plus faible. En effet, la densité de haies dans l’aire de butinage
des ruchers classés ici dans un paysage de grandes cultures ne dépasse pas 35 ml/ha. Le
minimum atteint par les ruchers classés en paysage bocager débute quant à lui à 58 ml/ha.
Ceci s’explique sans doute par le fait que les sites pris en compte dans notre étude ne
contiennent finalement pas de paysages de bocage très dense. Il existe en effet un gradient
dans le paysage, allant de la structure de grandes cultures à celle du bocage. L’étude de
Thenail (2002) différencie par exemple quatre types de bocages différents. Le classement
des paysages, effectué suivant un gradient ou avec des sous-groupes, en fonction d’une
proportion de prairies et d’une densité de haies décroissante, corrélée à une proportion de
cultures annuelles croissantes, aurait peut être été plus pertinent. Cependant, afin de
faciliter le croisement des résultats d’analyses toxicologiques en fonction du paysage, la
mise en place de groupes définis semblait nécessaire. Il devrait alors être possible
d’identifier des niveaux de pollution en fonction de chaque type de paysages.
Les résultats concernant le rucher H, classé a postériori dans un paysage de bocage,
apparaissent toutefois contradictoires. Mise à part la densité de haies par hectare présente
dans l’aire de butinage, ce paysage possède les caractéristiques d’une structure de grandes
cultures avec une proportion de cultures annuelles trois fois supérieures à celle des prairies.
Cela souligne des faiblesses dans le test des k-means : le nombre de groupe est déterminé
arbitrairement et ne reflète pas forcement la réalité et de plus, aucun objet ne peut révéler
un nouveau groupe. En effet, les ruchers ont été classés en seulement deux groupes dans
cette étude cependant, il est possible que selon les caractéristiques des différents paysages,
un classement en trois ou quatre groupes soit plus approprié et plus pertinent. Comme
souligné ci-dessus, les paysages pouvant être classés selon un gradient, il est finalement
possible que le paysage du rucher H soit en pleine évolution vers une structure bocagère ou
une structure de grandes cultures. Ce paysage serait alors caractérisé par une structure
hybride. L’inventaire floristique autour de chaque rucher n’ayant pas été effectué, la
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
44
palynologie sera sans doute un appui supplémentaire pour confirmer les tendances
paysagères établies dans cette étude, notamment pour le rucher H.
Les requêtes effectuées dans la géodatabase montrent le type de résultat que l’on
souhaitera obtenir afin de tirer des conclusions sur l’étude. Dans l’exemple comparant les
applications de l’Evidan et de l’Imidan, plusieurs hypothèses pourraient alors expliquer les
différences de répartition, c'est-à-dire le fait que l’Evidan soit utilisé autour de 6 ruchers
alors que l’Imidan n’est utilisé qu’autour d’un seul rucher. Bien que l’Imidan soit plus
fréquemment utilisé que l’Evidan, le Phosmet est peut être plus persistant dans
l’environnement ou dans les matrices biologiques analysées. Dans ce cas, la dangerosité
des produits contenant cette molécule est accrue et présente une menace pour la santé de
l’environnement. Le fait que les abeilles n’utilisent pas ou peu les ressources alimentaires
traitées à l’Evidan est une autre théorie plausible. En effet, si une culture traitée n’est pas
visitée par les abeilles, aucune donnée ne peut être relevée dans les analyses de laboratoire.
Le produit ne serait donc pas une menace pour l’abeille mais peut être pour la santé de
l’environnement en touchant d’autres espèces non cibles. De plus, cet exemple ne le
montre pas mais il est possible que les quantités d’Imidan appliquées par les agriculteurs
soient tout simplement plus élevées que celles de l’Evidan. La concentration en Phosmet
introduite dans l’environnement serait alors plus forte, ce qui expliquerait le nombre de
détections plus important dans nos analyses toxicologiques. Enfin, il est possible que le
Prochloraz soit très toxique pour les abeilles et que celles-ci ne puissent alors pas revenir à
la ruche (cas d’intoxications aigues). Les matrices analysées étant prélevées au sein de la
ruche, les abeilles qui ne reviennent pas de leur activité de butinage ne sont alors pas
analysées et la molécule active dangereuse n’est pas détectée.
Outre l’implication de l’abeille domestique dans la filière de production de denrées
alimentaires consommables par l’Homme (miel, pollen) et son rôle prépondérant dans le
bon fonctionnement de l’écosystème (pollinisation et reproduction de nombreuses plantes
des cultures notamment), cette espèce se révèle également être un très bon outil de
détection de la pollution environnementale. En effet, l’abeille domestique (Apis mellifera)
répond à toutes les caractéristiques requises d’un animal sentinelle qui sert de bioindicateur
de qualité (Sabatini, 2004 ; Laramée, 2006 ; Toullec, 2008). Le choix de cette espèce
comme sentinelle est donc tout à fait indiqué pour ce travail, celle-ci permettant la
transmission d’informations précises et exploitables. Tout comme l’a montré la
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
45
comparaison de l’exposition des abeilles à l’Evidan et à l’Imidan, l’interférence avec
d’autres facteurs de l’environnement reste tout de même un handicap dans l’utilisation des
biomarqueurs dans le milieu naturel. En effet, ces nombreux facteurs peuvent compliquer
l’interprétation des résultats : les conditions climatiques, les caractéristiques physico-
chimiques du milieu, les particularités génétiques de l’espèce, les relations inter-
individuelles et/ou inter-spécifiques ou encore les actions entre les polluants eux-mêmes en
mélange dans l’environnement (Lagadic et al., 2005). L’utilisation ici de ruchers témoins
maintenus dans un milieu a priori exempt de pollution, ou au moins avec des quantités
minimes de contaminants, nous permet néanmoins une comparaison des résultats de
ruchers « sains » avec les autres ruchers. L’utilisation d’outils statistiques accordera une
certaine robustesse dans l’interprétation finale des résultats. Cependant, la totalité des
substances présentes dans l’environnement ne pouvant pas être recherchée, l’interprétation
des résultats doit être nuancée. C’est le cas du Fipronil qui est extrêmement difficile à
quantifier (Arnich et al., 2005). Pourtant, cette molécule participe à la composition du
Regent, un herbicide interdit en France suivant le principe de précaution. Le Fipronil est en
effet toxique pour l’abeille, même à très faible dose (Bourg, 2006). Ce cas reste particulier
et la liste des molécules actives recherchées dans notre étude est très complète.
Les exemples de requêtes effectuées dans la base de données et dans la géodatabase
démontrent que ces outils seront très utiles dans la suite de l’analyse des résultats et dans
l’étude du niveau de santé de l’environnement. Les possibilités d’utilisation de la
géodatabase sont particulièrement intéressantes puisqu’il est possible de mettre en relation
les données spatiales du parcellaire graphique, ou tout simplement des ruchers, avec toutes
les tables renseignées dans la base de données. Par exemple, il est possible de révéler
visuellement les résultats toxicologiques pour chaque rucher. De même, tout comme
l’exemple des applications de produits phytosanitaires, les utilisations de médicaments
vétérinaires peuvent être localisées autour de chaque rucher. Il est tout d’abord nécessaire
d’associer les données des tables « SURFACES », « PROPRIETAIRES » et « AUTRES
TRAITEMENTS ». Ensuite, le résultat de l’association peut être mis en relation avec le
shapesfiles ‘RPG_2008’ au sein du SIG, sous forme de spots marquant l’utilisation de
chaque produit.
Dans cette étude, la caractérisation du paysage a bien été effectuée, cependant, le
deuxième objectif qui concernait l’évaluation de l’exposition des polluants en fonction de
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
46
ces paysages n’a pas pu être achevé. Ceci est dû au fait que la correspondant entre les
produits phytosanitaires et leurs molécules actives n’est pas encore rentrée dans la base de
données. Néanmoins, cet objectif sera traité très prochainement après avoir obtenu l’accès
à la base e-phy des produits agrées, gérée par le ministère de l’agriculture. Ceci permettra
l’évaluation des quantités épandues dans différents contextes et de rapprocher ces résultats
avec ceux de l’analyse toxicologique sur les ruchers. Ici, le but est de caractériser grâce à
l’abeille, l’état global de contamination des milieux. Dans un deuxième temps, il sera aussi
possible de si intéresser comme facteur de risque de mortalité pour les colonies d’abeilles.
En effet, l’exposition à une somme de toxique joue certainement un rôle dans le déclin
actuel des populations (Chauzat et al., 2009). Un lien entre les cultures ciblées par les
produits phytosanitaires et les cultures les plus prisées par les espèces mellifères comme
l’abeille, pourrait tout de même faire l’objet d’une autre étude.
Il faut cependant savoir que l’étude de la santé de l’environnement ne se cantonne
pas simplement à l’analyse des polluant présents mais également à d’autres paramètres tels
que l’augmentation de la monoculture (Haubruge et al., 2006). De plus, les résultats
exposés ici concernent l’abeille mais divers aspects de l’environnement sont probablement
aussi touchés. Notre exemple, exposé ici pour présenter les capacités de la géodatabase,
montre en outre toute la complexité de ce projet. L’étude des diverses hypothèses
plausibles sera alors une des précautions à prendre pour l’analyse pertinente des résultats.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
47
V. RÉFÉRENCES BILIOGRAPHIQUES
Allen-Wardell G., Bernhardt P., Bitner R., Burquez A., Buchmann S., Cane J., Cox P. A.,
Dalton V., Feinsinger P., Ingram M., Inouye D., Jones C. E., Kennedy K., Kevan P., Koopowitz H.,
Medellin R., Medellin-Morales S., Nabhan G. P., Pavlik B., Tepedino V., Torchio P., Walker S.,
(1998), The potential consequences of pollinator declines on the conservation of biodiversity and
stability of food crop yields, Conservation biology, Vol. 12, n°1, 8-17.
Arnich N., Cervantés P., Galloti S., Loulergue M-H., Solal C., (2005), Evaluation des
risques pour la santé humaine liés à une exposition au fipronil, Rapport Afssa, 34.
Bogdanov S., Ryll G., Roth H. (2003), Pesticides residues in honey and beeswax produced
in Switzerland. Apidologie 34, 484-485.
Bourg S., (2006), Abeille et insecticides Phytosanitaires, Thèse vétérinaire, Université de
Paul-Sabatier de Toulouse, 90-102.
Chauzat M-P., Faucon J-P., Martel A-C., Lachaize J., Cougoule N., Aubert M. (2006), A
survey of pesticides residues in pollen loads collected by honey bees in France. Journal of
Economic Entomology 99 (2), 253-262.
Chauzat M-P., Carpentier P., Martel A-C., Bougeard S., Cougoule N., Porta P., Lachaize J.,
Madec F., Aubert M., Faucon J-P. (2009), Influence of pesticide residues on Honey Bee
(Hymenoptera : Apidae) colony health in France, Entomological Society of America, 514-523.
Haubruge E., Nguyen B. K., Widart J., Thomé J-P., Fickers P., Depauw E., (2006), Le
dépérissement de l’abeille domestique, Apis mellifera L., 1758 (Hymenoptera : Apidae) : faits et
causes probables, Notes fauniques de Gembloux, 59 (1), 3-21.
Institut atlantique d'aménagement des territoires, (2009), Evolution du linéaire de haies en
Poitou-Charentes, Eléments de méthodologie, 7p.
Johansen C A., (1977), Pesticides and pollinisators, Annual review of Entomology, Vol 22,
177-192.
Kevan P.G. (1999), Pollinators as bioindicators of the state of the environnement : species,
activity and diversity. Agriculture, Ecosystems & Environnement, Vol 74, Issues 1-3, 373-393.
Lambert O., Bastian S., Guilberteau I., Piroux M., L’Hostis M., Pouliquen H. (2009),
« L’Abeille mellifère (Apis mellifera) témoin de la pollution de l’environnement : étude sur un
transect paysager en Pays de Loire », Rapport interne, ONIRIS, 114p.
Laramée S., (2006), L’abeille domestique comme bio-indicateur écotoxicologique de
polluants : le cas de l’insecticide imidaclopride, Université catholique de Louvain, 10-17.
Lower W.R., Kendall R.J. (1990), Sentinel species and sentinels bioassay. In McCarthy
J.F., Shugart L.R (eds), Biomarkers of Environmental Contamination. Lewis publishers, Boca
Raton, 309-331.
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
48
Michel N., Burel F., Legendre P., Butet A., (2007), Role of habitat and landscape in
structuring small mammal assemblages in hedgerow networks of contrasted farming landscapes in
Brittany, France, Landscape Ecol, 22, 1241-1253.
Sabatini A-G. (2004), L’abeille comme indicateur biologique, Abeille et compagnie, 98,
4p.
Serveau L., Fontelle J-P., Chang J-P., Beguier S., Levy C., (2008), Guide méthodologique
pour la détermination des émissions dans l’atmosphère d’une zone aéroportuaire à l’exception des
aéronefs, CITEPA, 23.
Sheffield R.J., Kendall K.C, (1997), Wildlife species as sentinels of environmental health
hazard, Environmental Health Perspectives.
Tasei J. N., (1996), Impact des pesticides sur les abeilles et les autres pollinisateurs, Le
courrier de l’environnement de l’INRA, 29.
Thenail C., (2002), Relationships between farm characteristics and the variation of the
density of hedgerows at the level of a micro-region of bocage landscape, Agricultural Systems, 71,
207–230.
Toullec A., (2008), Abeille noire, Apis mellifera mellifera, historique et sauvegarde, Thèse
Vétérinaire, Université Nationale Vétérinaire d’Alfort, 51-52.
Ouvrages :
Burel F., Baudry J., Ecologie du paysage, concepts, méthodes et applications, Editions
Lavoisier Tec & Doc, France, 1999, 804p.
Bruneau E., Barbancon J-M., Bonnaffe P., Clement H., Domerego R., Fert G., le Conte Y.,
Ratia G., Reeb C., Vaissiere B., Le traité Rustica de l’apiculture, Edition Rustica, Paris, 2002,
528p.
Couteux A. et Salaun C., Index phytosanitaires, Acta 2009, Editions ACTA Publications,
Paris, 2009, 804p.
Dictionnaire des Médicaments Vétérinaires et des Produits de Santé Animale
commercialisés en France, Les Editions du Point Vétérinaire, Rueil-Malmaison, 2007, 1807p.
Lagadic L., Caquet T., Amiard J-C., Ramade F., Utilisation de biomarqueurs pour la
surveillance de la qualité de l’environnement, Editions Lavoisier Tec & Doc, Paris, 2005,
Introduction, 320p.
Sites internet :
http://www.actu-environnement.com/ae/news/1532.php4, consulté en mai 2010
http://e-phy.agriculture.gouv.fr/, consulté en juillet 2010
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
49
ANNEXES
ANNEXE N°1 : Calendrier des prélèvements, année 2008 et 2009
N° rucher 1ère
période 2ème
période 3ème
période 4ème
période
O 09/05/2008 19/06/2008 29/07/2008 23/09/2008
J 07/05/2008 25/06/2008 29/07/2008 26/09/2008
B 02/05/2008 26/06/2008 31/07/2008 25/09/2008
H 16/05/2008 23/06/2008 04/08/2008 27/09/2008
M 13/05/2008 23/06/2008 28/07/2008 22/09/2008
A 28/04/2008 02/07/2008 30/07/2008 01/10/2008
K 11/06/2008 09/07/2008 06/08/2008 29/09/2008
G 02/05/2008 26/06/2008 31/07/2008 25/09/2008
P 07/05/2008 24/06/2008 28/07/2008 24/09/2008
I 09/05/2008 25/06/2008 29/07/2008 03/10/2008
L 07/05/2008 25/06/2008 30/07/2008 26/09/2008
N 02/05/2008 25/06/2008 24/07/2008 30/09/2008
D 09/05/2008 27/06/2008 31/07/2008 03/10/2008
IY 24/04/2008 28/06/2008 04/08/2008 25/09/2008
C 16/05/2008 24/06/2008 03/08/2008 27/09/2008
F 02/05/2008 02/07/2008 28/07/2008 29/09/2008
IO 05/05/2008 28/06/2008 24/07/2008 29/09/2008
E 18/06/2008 09/07/2008 12/08/2008 29/09/2008
N° rucher 5ème
période 6ème
période 7ème
période 8ème
période
O 23/04/2009 25/06/2009 22/07/2009 02/10/2009
J 17/04/2009 24/06/2009 21/07/2009 06/10/2009
B 15/04/2009 22/06/2009 23/07/2009 05/10/2009
H 20/04/2009 03/07/2009 31/07/2009 28/09/2009
M 05/05/209 03/07/2009 29/07/2009 30/09/2009
A 11/05/2009 09/07/2009 27/07/2009 28/09/2009
K 12/05/2009 02/07/2009 21/07/2009 01/10/2009
G 15/04/2009 22/06/2009 23/07/2009 05/10/2009
P 24/04/2009 02/07/2009 24/07/2009 01/10/2009
I 04/05/2009 01/07/2009 30/07/2009 29/09/2009
L 17/04/2009 24/06/2009 21/07/2009 06/10/2009
N 06/05/2009 30/06/2009 28/07/2009 29/09/2009
D 06/05/2009 01/07/2009 30/07/2009 29/09/2009
IY 29/04/2009 01/07/2009 29/07/2009 17/09/2009
C 20/04/2009 03/07/2009 31/07/2009 28/09/2009
F 21/04/2009 06/07/2009 28/07/2009 30/09/2009
IO 06/05/2009 17/06/2009 31/07/2009 02/10/2009
E 06/05/2009 01/07/2009 28/07/2009 28/09/2009
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
50
ANNEXE N°2 : statistiques descriptives, pour chaque variable, des groupes classés
selon la méthode des k-means.
Variables Statistique Grandes
Cultures Bocages
Maraîchages
et vergers Villes
Po
urc
enta
ge
de
pra
irie
s
Nb. d'observations 3 5 4 4
Minimum 0,21 0,26 0,17 0,38
Maximum 0,38 0,62 0,49 1,00
Amplitude 0,17 0,36 0,31 0,62
1er Quartile 0,28 0,49 0,29 0,53
Médiane 0,34 0,49 0,33 0,64
3ème Quartile 0,36 0,52 0,37 0,77
Somme 0,94 2,38 1,32 2,65
Moyenne 0,31 0,48 0,33 0,66
Variance (n) 0,01 0,01 0,01 0,05
Variance (n-1) 0,01 0,02 0,02 0,07
Ecart-type (n) 0,07 0,12 0,11 0,23
Ecart-type (n-1) 0,09 0,13 0,13 0,26
Coefficient de variation 0,23 0,25 0,34 0,34
Ecart-type de la moyenne 0,05 0,06 0,06 0,13
Borne inf. de la moyenne (95%) 0,09 0,31 0,12 0,25
Borne sup. de la moyenne (95%) 0,53 0,64 0,53 1,08
Moyenne géométrique 0,30 0,46 0,31 0,62
Ecart-type géométrique 1,36 1,39 1,54 1,50
Po
urc
enta
ge
de
cult
ure
s an
nuel
les
Nb. d'observations 3 5 4 4
Minimum 0,55 0,35 0,47 0,00
Maximum 0,69 0,69 0,75 0,44
Amplitude 0,14 0,34 0,27 0,44
1er Quartile 0,58 0,44 0,57 0,20
Médiane 0,62 0,49 0,62 0,29
3ème Quartile 0,66 0,50 0,66 0,35
Somme 1,86 2,47 2,45 1,02
Moyenne 0,62 0,49 0,61 0,25
Variance (n) 0,00 0,01 0,01 0,03
Variance (n-1) 0,01 0,02 0,01 0,03
Ecart-type (n) 0,06 0,11 0,10 0,16
Ecart-type (n-1) 0,07 0,12 0,11 0,19
Coefficient de variation 0,09 0,22 0,16 0,63
Ecart-type de la moyenne 0,04 0,05 0,06 0,09
Borne inf. de la moyenne (95%) 0,44 0,34 0,43 -0,04
Borne sup. de la moyenne (95%) 0,80 0,65 0,79 0,55
Moyenne géométrique 0,62 0,48 0,60 -
Ecart-type géométrique 1,12 1,27 1,21 -
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
51
Variables Statistique Grandes
Cultures Bocages
Maraîchages
et vergers Villes
Lin
éair
e d
e hai
es (
ml/
ha)
Nb. d'observations 3 5 4 4
Minimum 24,37 58,34 16,55 13,14
Maximum 34,28 87,45 68,64 45,29
Amplitude 9,91 29,12 52,10 32,15
1er Quartile 28,74 59,12 30,23 16,65
Médiane 33,12 59,21 45,12 28,36
3ème Quartile 33,70 82,20 58,75 40,49
Somme 91,76 346,32 175,43 115,15
Moyenne 30,59 69,26 43,86 28,79
Variance (n) 19,55 164,31 394,23 184,91
Variance (n-1) 29,33 205,38 525,64 246,55
Ecart-type (n) 4,42 12,82 19,86 13,60
Ecart-type (n-1) 5,42 14,33 22,93 15,70
Coefficient de variation 0,14 0,19 0,45 0,47
Ecart-type de la moyenne 3,13 6,41 11,46 7,85
Borne inf. de la moyenne (95%) 17,13 51,47 7,38 3,80
Borne sup. de la moyenne (95%) 44,04 87,06 80,34 53,77
Moyenne géométrique 30,24 68,13 38,47 25,34
Ecart-type géométrique 1,21 1,22 1,88 1,82
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
52
ANNEXE N°3 : linéaire de haies dans l’aire de butinage des rucher B, D, I et J, situés
dans un paysage de maraichages et vergers.
B D
I J
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
53
ANNEXE N°4 : linéaire de haies dans l’aire de butinage des rucher E, K, N et P,
situés dans un paysage de ville.
E K
N P
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
54
ANNEXE N°5 : répartition des types cultures dans l’aire de butinage des ruchers B,
D, I et J, situés dans un paysage de maraichages/vergers (Légende : P = Prairies, CA
= Cultures annuelles, CP = Cultures permanentes, D = Divers).
B D
I J
Caractérisation de la structure paysagère de l’aire de butinage de l’abeille domestique, Apis mellifera, et évaluation de la santé de l’environnement
55
ANNEXE N°6 : répartition des types cultures dans l’aire de butinage des ruchers E,
K, N et P, situés dans un paysage de ville (Légende : P = Prairies, CA = Cultures
annuelles, CP = Cultures permanentes, D = Divers).
E K
N P