The dynamics of multiple ecosystem services: Improving models for better management of multifunctional landscapes

La population humaine compte sur les écosystèmes pour l’approvisionnement de nombreux avantages, connus sous le nom de services écosystémiques (SE). Ceux-ci peuvent inclure des services d'approvisionnement comme la nourriture ou le bois, des services de régulation comme la séquestration du carbone ou le contrôle de l'érosion, et des services socioculturels comme les bénéfices récréatifs et spirituels. Le concept de SE est un outil puissant pour les décideurs des gouvernements, des ONG, et d'entreprises qui intègrent de plus en plus les SE pour préserver les écosystèmes et de promouvoir le bien-être des gens. La comparaison et quantification scientifique permet de mesurer les coûts et les bénéfices et démontre que la conservation de l'environnement peut fournir des avantages réels et tangibles pour la santé des gens et le bien-être des écosystèmes.Les SE sont fournis par des réseaux complexes des composants et procédés, socio-écologiques, qui interagissent entre eux-même, et les décideurs dépendent des modèles des SE pour déchiffrer cette complexité. Pour être utile dans les décisions, les modèles des SE doivent être claires et précises sur quand, où, et comment les SE sont approvisionnés. De plus, il faudrait que les modèles des SE soient assez générales pour être applicables dans des nombreux contextes, et assez simple pour être utilisés par des non-experts. Bien que les modèles des SE se sont améliorés avec la quantification et la visualisation des contributions de la nature au bien-être humain, il reste encore quelques domaines où ils ne répondent pas encore aux besoins des décideurs. Dans cette thèse, je me concentre sur deux de ces lacunes, les dynamiques spatiales et temporelles des SE et le co-approvisionnement des SE par des facteurs naturels et anthropiques. Le but de cette étude est de développer une meilleure connaissance des aspects de l’approvisionnement des SE, qui peuvent éventuellement contribuer à améliorer les modèles des SE.Je commence premièrement par évaluer l’état actuel des modèles des SE pour identifier les lacunes et les opportunités d'avancement. J'identifie trois lacunes majeures lors d'une revue littéraire sur les modèles des SE et lors d'un atelier impliquant les experts de la modélisation des SE—les dynamiques spatiales et temporales des SE, les liens entre les SE et leurs bénéficiaires, et le co-approvisionnement des SE par des facteurs naturels et anthropiques—où les modèles actuels ne répondent complètement aux besoins des décideurs. Les chapitres suivantes contribuent à combler ces lacunes. Ensuite, j’étudie la distribution spatiale de plusieurs SE dans la région de la Montérégie au Québec pour mieux comprendre comment la configuration du paysage impacte l’approvisionnement de plusieurs SE et leurs interactions. Les résultats nous montrent que la configuration du paysage peut influencer la magnitude et la direction des interactions entre SE, et pourrait servir d’outil de gestion pour renforcer des synergies et diminuer les compromis entre SE. Ensuite, j’analyse des données sur l’approvisionnement de trois SE, l’agriculture, la purification de l’eau, et la récréation plein air, et ses facteurs pour mieux entendre les relations entre les facteurs naturels et anthropiques du co-approvisionnement des SE. Je démontre que ces relations sont souvent non-linéaires. Donc, je construis un modèle de simulation pour évaluer les conséquences à long terme des différents décisions de gestion. En utilisant ce modèle, on observe que les différentes scénarios relatives aux dynamiques et interactions entre les facteurs qui affectent l’approvisionnement des SE peuvent causer des résultats différents sur l’approvisionnement des SE. Le but de ma thèse est de fournir les données essentielles sur les dynamiques spatiales et temporelles des systèmes socio-écologiques qui fournit plusieurs SE. Cette contribution servira à améliorer les modèles et la gestion des SE pour le bien-être gens et les écosystèmes

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