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Cette thèse a été réalisée en collaboration entre le Muséum et l'INRA, sous  la direction de Mrs Luc Doyen et Frédéric Jiguet, dans l'équipe CERSP  dirigée par Denis Couvet.

Composition du jury

•  M. Jean-Christophe Bureau, Professeur, AgroParisTech, Rapporteur
• M. Xavier Le Roux, Directeur de Recherche, INRA, Rapporteur
• M. Robert Barbault, Professeur, Université UPMC-Paris VI, Examinateur
• M. Patrick Duncan, Directeur de Recherche, CNRS, Examinateur
• M. Jean-Christophe Pereau, Professeur, Université de Bordeaux, Examinateur
• M. Luc Doyen, Directeur de Recherche, CNRS, Directeur de thèse
• M. Frédéric Jiguet, Maître de Conférence, MNHN, Co-Directeur de thèse.

Les politiques publiques au défi de la biodiversité : modèles et  scénarios bio-économiques pour une agriculture durable

Résumé - Les changements de l’agriculture, comme l’intensification et la déprise agricole, ont entraîné des modifications importantes de la biodiversité (déclins, extinctions et homogénéisation biotique). Dans ce contexte, la réconciliation des activités anthropiques avec le maintien de la biodiversité se révèle être un enjeu majeur. Cependant, les politiques agricoles mises en oeuvre n’ont pas permis à ce jour une gestion efficace de la biodiversité. En s’appuyant sur une démarche bio-économique, cette thèse cherche à contribuer au débat sur les politiques publiques au défi d’une gestion durable de l’agriculture et de la biodiversité. Les modèles systémiques et multi-échelles développés couplent des dynamiques écologiques et économiques au travers de variables d’occupation des sols à l’échelle de la petite région agricole pour l’ensemble de la France. La biodiversité est appréhendée au travers d’une communauté de 34 oiseaux communs, sans se restreindre à des espèces emblématiques. La calibration des modèles repose sur des séries temporelles agro-économiques et écologiques de 2001 à 2009. Différents scénarios sont simulés à l’horizon 2050 et leurs performances bio-économiques sont comparées grâce à un ensemble d’indicateurs, évitant l’écueil de la monétarisation de la biodiversité. Une réflexion est menée sur l’éfficacité des indicateurs à caractériser correctement l’état de la communauté. Enfin, différentes facettes de la durabilité sont explorées grâce à la combinaison des approches coût-efficacité et de contrôle viable. Cette étude met en évidence qu’il est possible d’améliorer conjointement les performances écologiques et économiques par rapport aux tendances actuelles. D’une part, des incitations économiques à l’échelle macro-économique peuvent orienter directement les choix des agriculteurs vers des pratiques plus favorables à la biodiversité. D’autre part, des mécanismes de diversification, en réponse au risque économique, ont une influence positive sur les performances bio-économiques. En revanche, il apparaît difficile de maximiser simultanément objectifs économiques et écologiques. La thèse explore alors plusieurs options afin de sortir de cet arbitrage bio-économique. Notamment, une analyse des coûts publics suggère que l’intégration d’objectifs écologiques dans les politiques publiques produit un double dividende bio-économique. Enfin, dans un contexte d’incertitude, l’approche de co-viabilité permet d’identifier des scénarios conduisant à une agriculture multi-fonctionnelle et équitable entre les générations. L’extension de ces approches bio-économiques vers le concept de services écosystémiques devrait apporter des éclairages complémentaires pour la construction de politiques publiques relevant le défi de la biodiversité.

Mots clefs – Bio-économie, Biodiversité, Agriculture, Modélisation, Coût-efficacité, Viabilité, Oiseaux, Occupations des sols, Indicateur, Risque.

Abstract - Global changes such as the climate change, the agriculture evolution or the urbanization, have exerted significant pressures on biodiversity (declines, extinctions, and biotic homogenizations). In this context, reconciling human activities with a sustainable biodiversity turns out as a main issue. To respond to this objective, the development of bio-economic analysis appears as an interesting perspective for public policies facing biodiversity. However the agri-environmental policies have not yet been able to provide a relevant management of biodiversity. Based on a bio-economic process, this PhD intends to contribute to the debate on public policies facing the challenge of a sustainable management of agriculture and biodiversity. The systemic models developed in this work combine both ecologic and economic dynamics through land-use variables at the small agricultural area scale across the whole France. In our case, biodiversity is perceived as a community of 34 common birds, avoiding an emblematic species-based approach. Calibration of the models is based on agri-economic and ecological time series from 2001 to 2009. Different scenarios are generated up to 2050 and their bio-economic performances are compared through a set of indicators, avoiding the problem of biodiversity monetization. A focus on the choice of these indicators has been driven to characterize correctly the status of communities. In particular, different aspects of the sustainability are explored by combining cost-effectiveness and co-viability approaches. This study shows that it is possible to improve simultaneously ecological and economic performances in comparison to the current trends. In the one hand, economic incentives at the macro-economic scale guide directly the farmers’ choices towards more biodiversity-friendly activities. In the other hand, diversification mechanisms, in response to economic risk, have also a positive influence on the bio-economic performances. However, it appears difficult to maximize simultaneously economic and ecological objectives. The PhD explores several options to overcome this bio-economic trade-off. In particular, an analysis based on public costs suggests that the integration of ecological objectives in the public policies generates a double dividend. Finally, in an uncertain context, the approach of co-viability allows us to identify scenarios leading to a multi-functional agriculture that remains fair through generations. Extending these bio-economic approaches towards the concept of ecosystemic services should bring further insight into the design of public policies achieving a sustainable biodiversity.

Keywords – Bio-economics, Biodiversity, Agriculture, Modelling, Cost-effectiveness, Viability, Bird, Land-use, Indicator, Risk.