La définition de la cartographie et de l’évaluation dépend fortement des objectifs et des buts qui les sous-tendent et qui initient le développement du système de S.E. Dans le projet, ceux-ci peuvent être divers  , car certains concepts visent spécifiquement l’évaluation monétaire, tandis que d’autres ciblent l’évaluation biophysique des écosystèmes à analyser pour diverses raisons.

Depuis le développement du programme Espace alpin, des institutions telles que les Nations unies, l’Union européenne, les États et régions alpins et diverses ONG ont commencé à mettre en commun leurs capacités  . Ce faisant, des cartes spatialement explicites de différents S.E. ont été identifiées comme une condition essentielle pour leur gestion efficace. Conformément à la stratégie de l’UE en faveur de la biodiversité à l’horizon 2020, qui encourage directement la reconnaissance du capital naturel des États membres par la cartographie et l’évaluation, les pays de l’UE travaillent à la cartographie et à l’évaluation des services écosystémiques.

Un groupe de travail composé d’Etats membres, d’experts et de parties prenantes concernées a été créé pour répondre à cet appel: l’initiative de l’UE sur la cartographie et l’évaluation des écosystèmes et de leurs services (MAES) (BISE, n.d.) L’initiative MAES produit et distribue des rapports annuels avec des définitions et des directives relatives aux S.E. pour leur évaluation, leur cartographie et leur calcul à travers des indicateurs sélectionnés. Cette initiative est un modèle important pour le projet AlpES, qui s’efforce de suivre ses directives et de développer son cadre au niveau alpin.

Ces efforts concertés visent à fournir des informations scientifiques et spatiales fiables et rigoureuses sur les S.E. pouvant être utilisées pour renforcer la prise de décision durable, basée sur le lieu. La gestion des ressources naturelles, la planification des zones naturelles et le développement des infrastructures et du tourisme sont étroitement liés et dépendent des dispositions en matière de S.E. Pour cartographier les S.E., un ensemble important de nouveaux outils est à la disposition des praticiens dans chacune de ces activités. Grâce au corpus croissant de recherches sur les S.E. et à mesure que les relations entre les actions et les résultats deviennent plus claires, les décideurs seront mieux préparés à résoudre efficacement les problèmes auxquels ils sont confrontés.

D’une manière générale, les cartes, au sens d’une représentation cartographique des S.E., sont des outils efficaces pour transmettre des informations aux parties prenantes telles que les scientifiques, les décideurs, les gestionnaires de l’environnement et aussi les citoyens. Cela reflète également les considérations et les objectifs exprimés par la méthode de cartographie et d’évaluation intégrée. Lors de l’examen d’un exercice de cartographie et d’évaluation, les points forts et les points faibles suivants doivent être pris en compte, vérifiés ou au moins décrits et expliqués. En fait, ils dépendent des propriétés conceptuelles, politiques et sociétales ainsi que techniques de la cartographie.

Les cartes S.E. offrent les avantages et les points forts suivants :

• Elles sont un outil essentiel pour communiquer des interactions complexes entre les S.E. à différentes échelles spatiales et temporelles.
• Elles aident à visualiser les compromis et les synergies entre les S.E.
• Elles permettent de comparer la production, le flux et la demande de S.E. sur différents sites géographiques et d’identifier la congruence ou les disparités entre eux.
• Les cartes peuvent aider à mieux comprendre les relations spatiales et à soutenir la sélection, la planification et la gestion des zones de conservation et des infrastructures vertes.
• Elles peuvent aider à identifier les points critiques et les zones problématiques pour la mise en œuvre de mesures de gestion environnementale spécifiques.
• Elles ont une valeur éducative et expliquent la pertinence de la biodiversité et des S.E. pour le public.
• En conclusion, les cartes visualisent et quantifient où et dans quelle mesure les écosystèmes contribuent au bien-être humain et opérationnalisent ainsi le cadre et le concept de S.E.

Il existe également diverses faiblesses et inconvénients pour la cartographie et l’évaluation des S.E.:

• Les données primaires pour les S.E. n’étant souvent pas disponibles, les données sur la couverture terrestre sont souvent utilisées comme approximation. Cela a pour effet que les services écosystémiques pouvant être liés à la couverture terrestre sont surreprésentés, tandis que d’autres services écosystémiques sont négligés dans les décisions politiques.
• Les S.E. culturels et régulateurs sont particulièrement difficiles à représenter sur les cartes.
• La surreprésentation d’un seul S.E. sans considérer l’interrelation avec d’autres fonctions et S.E. peut entraîner des conséquences négatives pour un autre S.E. Il est nécessaire de prendre en compte la complexité des compromis et des synergies entre les services et de préserver la multifonctionnalité des écosystèmes.
• Les échelles spatiales et temporelles des cartes S.E. et celles de la prise de décision peuvent diverger, par exemple, lors de l’examen d’événements saisonniers.
• La production de cartes à haute résolution est coûteuse et souvent moins précise que souhaitée ou nécessaire.
• L’identification des zones problématiques comporte le risque de stigmatisation spatiale ou, inversement, la surexploitation des zones à fort potentiel.
• Des études montrent l’importance d’inclure les connaissances des parties prenantes dans la production des cartes des services écosystémiques et de ne pas se fier uniquement aux données.

L’indication de S.E. peut être effectuée dans différents «niveaux». Cette approche permet des méthodes de cartographie des S.E. cohérentes mais flexibles. Comme les données ne sont pas disponibles pour l’évaluation de nombreux S.E. via des méthodes quantitatives, le suivi est souvent basé sur une approximation à travers des cartes de la couverture terrestre et de l’utilisation des terres, pour lesquelles les données existent à grande échelle.

Dans beaucoup d’autres cas, des valeurs différentes doivent être calculées pour arriver à la valeur de l’indicateur, et même des modèles complexes pourraient être nécessaires pour fournir des données concrètes sur la quantification de l’indicateur S.E.

Nous pouvons distinguer les trois approches hiérarchiques suivantes de la cartographie S.E., avec une complexité croissante:

 «Niveau 1 – Cartographie ES à l’aide des indicateurs disponibles»

L’approche la plus élémentaire évalue le S.E. en utilisant des ensembles de données (à grande échelle) existants et largement disponibles (comme CORINE LAND COVER pour l’Europe) comme estimation pour la fourniture de certains S.E. La plupart des indicateurs S.E. à ce niveau peuvent être renseignés par l’utilisation des données sur l’utilisation des terres et la couverture terrestre, les cartes d’inventaires des espèces ou  encore forestiers  , etc. A ce niveau, les S.E. peuvent également être notés sur la base d’estimations d’experts basées sur de simples représentations cartographiques ou même sans eux. Les indicateurs utilisés doivent donc être directement dépendants d’écosystèmes spécifiques (ou d’autres unités cartographiées), c’est-à-dire spatialement explicites ou par zone / taille.

 « Niveau 2 – Cartographie ES associant différents indicateurs aux données d’utilisation du sol »

Les données d’utilisation des terres sont liées à différents ensembles de données en fonction des relations connues entre l’utilisation des terres et la fourniture de services écosystémiques et complétées par des données locales / régionales / nationales Sur la base de ces relations, les capacités des différentes utilisations du sol à fournir des services écosystémiques peuvent être quantifiées à différents endroits et agrégées à différentes échelles. Par exemple, pour estimer la production de baies sauvages, il est possible de relier les données bibliographiques ou les notes d’experts sur la production de petits fruits à différents types de forêts et de les cartographier à l’échelle du pays (mise à l’échelle).

 « Niveau 3 – Approches basées sur un modèle pour cartographier les S.E. »

Le niveau 3 décrit la modélisation des processus biophysiques dans un SIG ou dans un autre logiciel au lieu de lier les données des indicateurs par des relations simples. Par exemple, la production de baies peut être évaluée en modélisant la distribution spatiale des espèces de baies sauvages à l’aide de données climatiques ainsi que d’autres données environnementales relatives à la répartition des espèces végétales. Dans un deuxième temps, les données basées sur les processus peuvent être utilisées pour évaluer la production annuelle et en combinaison avec les types de forêts: le résultat est un modèle résolu spatialement sur la production de baies sauvages. La construction d’un modèle prend du temps et nécessite des connaissances spécialisées en modélisation. Il est beaucoup plus facile d’ajuster un modèle existant aux conditions locales.»

Le choix du niveau préféré dépendra des données disponibles, des ressources de travail et des exigences pour l’utilisation du résultat. L’approche de niveau 1 est utile dans les domaines ou pour les S.E. où les données sont difficiles à obtenir. Les niveaux 2 et 3 fourniront une résolution plus élevée des résultats et pourront également être utilisés pour valider les résultats des approches de niveau 1. Les approches d’indication sont rarement limitées à un niveau spécifique, mais s’étendent de façon transversale, exprimant également les possibilités de les combiner.

L’offre, le flux et la demande de S.E. peuvent également être transférés et exprimés dans un domaine spatial. Ce sont les suivants:

• Zone de production de service (Service Providing Area – SPA): Unité spatiale dans laquelle un service écosystémique est fourni. Cette zone peut inclure des populations animales et végétales, des composants abiotiques et des acteurs humains. Elle est aussi appelée Service Providing Unit (SPU).
• Zone bénéficiaire du service (Service Benefiting Area -SBA): Unité spatiale dans laquelle un flux de services écosystémiques est fourni aux bénéficiaires. Les SBA délimitent spatialement des groupes de personnes qui, sciemment ou non, tirent profit du service écosystémique en question.
• Espace de connexion de service (Service Connecting Area – SCA): Espace de liaison entre les zones non adjacentes fournissant des services écosystémiques et les zones bénéficiant de services. Les propriétés de l’espace de liaison influencent le transfert de l’avantage.

Les SPA, SBA et SCA ont des relations spatiales distinctes en fonction du S.E. concerné, de  leurs indicateurs respectifs pour l’offre, du flux et de la demande mais aussi de l’environnement dans lequel ils sont intégrés (relief, etc.). Il existe différentes gradations entre les relations in situ et non directionnelles entre SPA et SBA.

L’unité spatiale utilisée pour l’analyse, la cartographie, l’évaluation et la représentation dépend fortement du S.E. en question et de l’offre ou de la demande évaluée. Alors que les unités administratives sont bien adaptées à la prise en compte de la demande de S.E. par la population, la fourniture de services hydrologiques pourrait être mieux évaluée en utilisant des bassins versants.

Lors de l’interprétation de cartes avec des données agrégées dans des limites artificielles, des messages très différents peuvent être transmis. Ceci est particulièrement valable pour l’agrégation de données matricielles à haute résolution ou plus classiques. La méthode antipodale de mise à l’échelle des données grossières en données à plus grande échelle présente le risque de biaiser les résultats. En outre, ces techniques sont sujettes à des erreurs, c’est-à-dire à supposer que la relation entre les variables est cohérente aux diverses échelles

Les valeurs des indicateurs peuvent ensuite être calculées pour les unités fournissant des services écosystémiques, par cellule de grille ou par unité administrative à partir de données statistiques, en fonction de la source de données respective. L’agrégation devient donc nécessaire pour unifier les valeurs à un ensemble d’unités comparable. La façon de présenter les données et les unités de carte définit également dans quelle mesure les résultats peuvent être lisibles sur une carte.

Les valeurs des données et des indicateurs peuvent être exprimées de différentes manières, telles que des valeurs concrètes par unité naturelle ou par grille, mais également en pourcentage par surface de référence, valeur moyenne par habitant d’une unité NUTS, etc. Avec l’évaluation biophysique, les valeurs sont souvent exprimées en unités physiques sur une certaine zone et / ou une certaine période (par exemple, le bois en m³ / ha / an). Les évaluations socioculturelles peuvent également donner lieu à des valeurs quantitatives (telles que le nombre de visiteurs), mais aboutissent souvent à des informations qualitatives ou à des valeurs d’index synthétiques difficiles à visualiser et à saisir. Cette information peut être adaptée à différents spectres pour améliorer la lisibilité et la comparabilité. Ainsi, différentes approches d’échelles qualitatives existent (par exemple, faible – haut), pseudo-quantitatives (par exemple 1 à 5) et métriques (par exemple 0 à 100%).

La précision des valeurs de l’indicateur S.E. sous-tend la précision des données d’entrée et des variables, sur la base du principe «garbage in, garbage out». Il convient de noter que cela renvoie à l’objectif de l’exercice de cartographie et d’évaluation.

Les données existantes peuvent être utilisées pour différents types de cartes de services écosystémiques. Les cartes S.E., indépendamment de leur évaluation et de leur base de données, sont classées dans l’affichage des données de S.E. historiques, actuelles et des états alternatifs de fourniture S.E. Différents produits cartographiques s’influencent mutuellement et peuvent se développer les uns des autres.

Les S.E. peuvent également être évalués et représentés de manière non spatiale. L’évaluation généralisée type pour une zone spécifique sur les types de couverture terrestre généralisés sont des matrices où des valeurs spécifiques de S.E. sont attribuées à différents types de couverture terrestre, indépendamment de leur emplacement dans la zone à évaluer. Dans cette approche, les valeurs sont attribuées sans avoir de connaissances spécifiques sur l’emplacement d’un certain écosystème dans la zone donnée.

Pour la représentation des valeurs de S.E. au-delà des cartes, presque toutes les méthodes figuratives de statistiques descriptives sont possibles: histogrammes, barplots, boîtes à moustaches, etc. Les approches de représentation comprennent la démonstration des valeurs d’un S.E. à un ou plusieurs endroits, la comparaison de différents S.E. à un endroit, la comparaison des valeurs S.E. avec leur moyenne ou médiane, S.E. dans le temps, etc.

Une représentation exemplaire des S.E. sans dimension spatiale consiste en des faisceaux montrant des combinaisons typiques de S.E. pour caractériser une zone spécifique.

La représentation graphique rappelle les diagrammes radar ou les diagrammes radiaux. Ceux-ci peuvent également inclure une variable temporelle. Ces diagrammes ne doivent pas nécessairement être indépendants. Une approche commune consiste également à les combiner avec des cartes, généralement agrégées à des unités administratives ou statistiques supérieures.