Pour s’aérer pendant les heures de permission de sortie, rien de tel qu’une promenade dans la verdure. Si vous habitez à Paris, pourquoi pas un tour au parc Montsouris, au parc Monceau ou une escapade aux Buttes Chaumont ? Plusieurs articles parus cet été nous ont d’ailleurs permis de mieux connaître les arbres parisiens, comme le catalpa commun, le sophora du Japon ou le micocoulier de Provence.
Lorsqu’on observe la position géographique de plus de 200 000 arbres issus de la base OpenData Paris, on constate d’abord que les arbres parisiens sont localisés dans des espaces précis : des parcs, des squares, des écoles, des cimetières ou le long des rues.
Ces configurations structurelles propres aux villes doivent être traitées le mieux possible pour parvenir à mesurer, de manière satisfaisante, la biodiversité urbaine.
Arbres plantés
Contrairement aux forêts régénérées naturellement, les arbres en ville sont localisés très généralement de manière artificielle. Le positionnement des arbres d’alignement (le long des rues) est rarement le fruit d’une localisation naturelle, mais plutôt celui d’une décision humaine qui respecte un espacement précis entre les arbres ou le choix d’une espèce plantée, dont les principaux critères sont la résistance à la pollution et un système racinaire limité.
Dans son ouvrage Les Promenades de Paris (1867-1873), l’ingénieur des Ponts et Chaussées Adolphe Alphand écrivait notamment :
« Les voies plantées ont pris, d’ailleurs, un développement considérable dans ces dernières années. Aujourd’hui, toute voie de plus de 26 mètres de largeur est bordée, sur chaque contre-allée, d’une rangée d’arbres. À partir de 36 mètres, il y en a deux rangées. […] Dans tous les cas, les lignes d’arbres sont placées à 5 mètres au moins de la façade des maisons ; l’intervalle qui les sépare est aussi de 5 mètres, et elles sont éloignées de 1m50 de la bordure des trottoirs. »
Peu connu aujourd’hui, Adolphe Alphand est pourtant à l’origine d’embellissements et de réalisations parisiennes remarquables comme le bois de Vincennes, le bois de Boulogne, les Buttes Chaumont, le parc Monceau, le parc Montsouris…
Biodiversité locale
Mesurer la biodiversité locale au sein d’un même ensemble d’arbres constitue certainement l’approche la plus parlante pour le promeneur.
Une première possibilité consiste à caractériser la biodiversité en retenant un découpage géographique fin, en îlots de verdure (parcs, cimetières…). Différentes mesures ont été élaborées à partir d’un décompte des arbres par espèce dans un territoire donné. Une toute première mesure mobilisable serait la richesse, c’est-à-dire le nombre d’espèces présentes.
Si cette approche est intuitive, cette notion n’est toutefois pas suffisante, car elle n’intègre pas l’abondance, qui est le nombre d’individus par espèce (ou, de façon équivalente, l’abondance relative qui est la proportion des individus de chaque espèce).
Des mesures plus sophistiquées existent et permettent de prendre en compte cette notion. Elles abordent, toutes, la diversité comme la difficulté à deviner de quelle espèce sera un individu tiré au hasard. Si les espèces sont nombreuses, cette difficulté sera plus grande. À moins qu’une espèce domine, avec des milliers d’individus, et que toutes les autres espèces ne soient représentées qu’avec un seul arbre chacune.
La richesse est grande, mais l’incertitude quant à l’espèce que l’on piochera au hasard est petite. Il est par conséquent utile de compléter rapidement notre « boîte à outils ». Un indice de diversité très connu utilisant les abondances relatives s'appelle l’indice de Simpson (1949) ; il donne la probabilité qu’une paire d’arbres choisis au hasard soit d’espèces différentes.
Dans une forêt « monodominante », il est proche de 0 : on obtiendra presque toujours deux arbres de l’espèce dominante, alors qu’il est proche de 1 en forêt tropicale, où les espèces sont très nombreuses et leurs proportions plus équilibrées.
Pour bien comprendre les différences entre les mesures de diversité, on peut analyser le poids qu’elles donnent aux espèces rares : il est maximal pour la richesse (une espèce très rare compte autant qu’une espèce dominante), mais très faible pour l’indice de Simpson – les paires d’arbres tirées au hasard sont majoritairement constituées des espèces les plus fréquentes donc les espèces rares contribuent peu à la valeur de l’indice.
Les cimetières, ces hauts-lieux de diversité
Retournons en ville, désormais outillés de ces deux mesures pour décrire la biodiversité parisienne : d’une part, « la richesse » qui décrit cette biodiversité comme une collection d’espèces ; d’autre part, l’indice de Simpson, qui intègre la notion d’abondance.
Il apparaît que les rues parisiennes sont, en général, peu diverses : leur richesse médiane est de l’ordre de 2 espèces. L’exception notable, proche de 100 espèces, se situe Allée des Cygnes, sur l’île aux Cygnes dans le XVe arrondissement ; mais cette rue s’apparente plutôt un parc…
Les cimetières en revanche sont les lieux les plus diversifiés en espèces d’arbres même si certaines, chargées de symboles (longévité, éternité) comme le cyprès, l’if ou encore le houx ou le buis, y sont surreprésentées.
Si toutefois la promenade dominicale au cimetière vous rebute, sachez que le parc Montsouris est le plus diversifié à Paris, que le parc Monceau présente une diversité plus importante que celle des Buttes Chaumont et que le parc André Citroën ne présente qu’un faible niveau de diversité.
Si l’approche locale est appropriée pour le promeneur, le décideur a lui besoin d’une vision plus large, qui renvoie à la notion de biodiversité globale.
Biodiversité globale
Une première approche serait d’agréger tous les îlots de verdure au sein des arrondissements et d’évaluer leur diversité par arrondissement. À Paris, le XVIe fait figure de grand gagnant, quel que soit le point de vue, notamment grâce à la présence de l’avenue Foch.
Comparer la richesse et l’indice de Simpson permet de détecter « l’effet collection ». Il est marqué pour le VIIIe arrondissement, qui figure parmi les plus riches (plus de 200 espèces d’arbres, notamment grâce à la présence du parc Monceau), mais parmi les moins divers si l’on met à part les espèces peu représentées (l’indice de Simpson est égal à 0,39). En comparaison, le XIe contient deux fois moins d’espèces mais leurs abondances sont plus équilibrées (l’indice de Simpson y est égal à 0,46).
Les arbres parisiens se trouvent dans un environnement urbain, donc bien loin de l’idée que l’on se fait d’une forêt sauvage et luxuriante. Pourtant, le promeneur parisien sera surpris de découvrir que Paris abrite plus de 600 espèces d’arbres différentes, une richesse comparable à celle d’une forêt tropicale de taille équivalente – même si celle-ci comporte évidemment bien plus d’arbres de chaque espèce.
La diversité des parcs parisiens est bien plus forte que celle des forêts naturelles environnantes, car de nombreuses espèces y ont été volontairement introduites.
Une seconde approche pour étudier la biodiversité globale serait de pouvoir l’analyser à plusieurs niveaux géographiques. En 1960, l’écologue américain Whittaker en pointait déjà la nécessité et concevait un moyen d’y parvenir : en agrégeant les données de la diversité locale d’un arrondissement (de ses rues, parcs, cimetières), on obtient sa diversité globale. Whittaker a désigné cette diversité globale par la lettre grecque γ (gamma), et la diversité locale moyenne par α (alpha). La diversité γ est forcément plus grande que la diversité α (c’est évident pour la richesse, moins pour l’indice de Simpson).
Il y existe deux façons d’obtenir une grande diversité globale : la première consiste à promouvoir une grande diversité à l’échelle locale, la seconde à garantir une grande différence entre les éléments qui composent la diversité locale, que Whittaker a logiquement appelée diversité β (bêta).
Prenons un exemple : deux parcs dont la richesse totale est de 10 espèces d’arbres peut être obtenu de deux façons : soit en créant deux parcs comprenant chacun ces 10 espèces (grande diversité locale, aucune différence entre les deux parcs), soit en concevant deux parcs comprenant chacun 5 espèces propres (diversité α plus faible que dans le premier cas, mais β maximale).
Les urbanistes peuvent donc maximiser la biodiversité urbaine en utilisant ces deux leviers : des rues ou des parcs plus divers, mais aussi plus différents les uns des autres. Dans le XVIe arrondissement par exemple, le nombre moyen d’espèces d’un jardin, est environ 91, alors qu’il n’est que de 26 dans le XXe arrondissement. La richesse locale y est donc presque quatre fois supérieure.
Toutefois, le rapport est bien inférieur pour la richesse globale : 220 espèces au total dans le XXe arrondissement, 353 dans le XVIe, moins du double donc. Pourquoi ? Parce que les parcs sont bien plus différents les uns des autres dans le XXe arrondissement. Le ratio diversité γ/diversité α (c’est-à-dire le nombre total d’espèces sur le nombre local moyen) est arrondi à 9 dans le XXe arrondissement contre 4 dans le XVIe. Ainsi, et tout bien considéré, les jardins du XVIe sont plus riches si l’on parle d’espèces, mais plus monotones que ceux du XXe.
Données manquantes
La biodiversité a plusieurs aspects et sa mesure ne peut pas se résumer à un chiffrage hors contexte. A contrario, différentes mesures permettent de répondre à différentes questions : le conservateur d’un jardin botanique s’intéressera au nombre d’espèces de sa collection alors que le promeneur sera plus sensible à la variété qui l’entoure, mieux mesurée par l’indice de Simpson que par la richesse. Il n’y a pas de réponse sans question.
Nous avons montré que l’échelle d’observation est importante, et que la diversité globale a deux composantes : la diversité locale et la différenciation entre ses éléments locaux. D’autres indicateurs complètent ceux que nous avons évoqués, qui prennent en compte la similitude entre les espèces du point de vue de leur histoire évolutive ou de leur fonctionnement pour répondre à des questions plus complexes.
Au-delà des mesures, la disponibilité des données est un point sensible. L’inventaire des espaces verts de la ville de Paris est un exemple remarquable de ce que peut offrir l’accès ouvert aux données, mais il ne contient que ce que gère la ville : le jardin du Luxembourg (géré par le Sénat) et celui des Tuileries en sont ainsi absents…