Soutenance de thèse de Ana Paula GARCIA NIETO

Le changement global, à travers l'impact des activités humaines sur les processus qui régulent le fonctionnement du système terrestre, pose des défis importants pour la société. L'accélération de multiples types de pressions humaines a eu des répercussions sur les systèmes socio-écologiques méditerranéens, notamment la réduction des contributions de la nature au bien-être humain, appelées services écosystémiques (SE). Un enjeu d’avenir est de comprendre comment les pressions sur les systèmes socio-écologiques, notamment l'urbanisation, les pratiques de gestion des terres et les politiques de conservation de la nature, affectent l’approvisionnement des SE dans le Bassin Méditerranéen et comment les vulnérabilités associées peuvent être réduites. L'approvisionnement durable en SE est une condition essentielle à la réalisation des Objectifs de Développement Durable (ODD), mais les connaissances sur la meilleure manière d'y parvenir sont rares dans le Bassin Méditerranéen, et accentués par le fait que les efforts de recherche sont plus limités dans les pays d’Afrique du Nord. L'objectif principal de cette thèse est d'analyser comment les flux de SE du bassin méditerranéen et les compromis entre eux sont affectés par les facteurs de changement. À cette fin, une évaluation multidiscipli-naire - des facteurs biophysiques aux facteurs socioculturels, couvrant de multiples échelles spatiales allant du bassin local au bassin méditerranéen a été utilisée pour analyser les changements dans l’offre et la demande de SE. Les résultats sont présentés dans trois études indépendantes (c.f. chap2): (2.1) j'évalue les tendances de l'offre de capacité de la couverture terrestre et des SE dans les zones périurbaines en raison de l'urbanisation à l'aide des données spatiales en libre accès; (2.2) je présente une revue de la littérature pour identifier l'impact des pratiques de gestion conservatrices sur les SE; (2.3) j'examine l'impact du rôle des acteurs dans les décisions de gestion environnementale sur leur perception des modèles de SE en utili-sant des ateliers de cartographie collaborative. Dans les zones périurbaines autour de 12 villes Méditerranéennes, j'ai constaté une diminution générale de la capacité globale à fournir des SE en raison des modifications de la couverture terrestre (1990 - 2016) (c.f. 2.1). Dans les zones périurbaines européennes, l'expansion de la surface urbaine s'est faite au détriment des terres agricoles, tandis qu'en Afrique du Nord ont connu une augmentation des terres agricoles irriguées. Au chapitre 2.2, une sélection d'options de gestion alternatives (l’agriculture de conservation) a eu un impact positif sur l'offre de SE de régulation dans les agro-écosystèmes méditerranéens. En revanche, le rendement des cultures a été augmenté en utilisant des options de gestion telles que le paillage parmi d’autres. Le cha-pitre 2.3 a montré que l’échelle spatiale d’influence des acteurs sur la gestion des écosystèmes, affecte leurs perceptions des contributions des éléments paysagers (e.g. des zones protégées) à l’approvisionnement de SE. Les impacts de l'urbanisation et des systèmes de gestion agricole couramment appliqués ce sont révélés négatifs sur l'offre de SE, ce qui pourrait entraver les progrès dans le cadre des ODD. Une meilleure gestion des systèmes d’utilisation des terres le long du gradient rural-urbain et l’engagement des acteurs pourraient donc contribuer à assurer les progrès des ODD. Les méthodes et les données choisies affectent les ten-dances des SE, les synergies et les compromis identifiés. Je conclus sur la nécessité d'appliquer une évalua-tion intégrée des SE pour fournir une estimation des tendances et l'existence de connaissances partagées au sein des groupes des acteurs fournissant le lien indispensable entre théorie et pratique. Cette thèse montre que l'inclusion de différentes dimensions des systèmes socio-écologiques contribue à la compréhension des flux de SE et de leurs changements.

Global change, through the impact of human activities on the processes that regulate the functioning of the Earth system, poses important challenges to society. The acceleration of human pressures during the last decades has had profound impacts on Mediterranean socio-ecological systems including the reduction of important contributions from nature to human well-being, referred to as ecosystem services (ES). For the coming decades, there is growing concern about how pressures of social-ecological systems, in particular urbanization, land management practices and nature conservation policies, will affect the supply of ES in the Mediterranean Basin and how the associated vulnerabilities could be reduced. Sustainable supply of ES is a key prerequisite to the achievement of many Sustainable Development Goals (SDGs), but knowledge on how this could best be achieved is sparse, in the Mediterranean Basin but also elsewhere. This lack of knowledge is not confined to issues of scientific understanding, but also to the fact that research efforts are more lim-ited in Northern African countries as compared to Europe. There is a particular need to elucidate trends, trade-offs and synergies between ES under the influence of pressures and management in the wider Medi-terranean basin. The main goal of this thesis is to analyze how ES flows in the Mediterranean Basin area, and the trade-offs between them, are affected by drivers of change. To this end, a multidisciplinary assessment perspective - from biophysical to socio-cultural factors, covering multiple spatial scales from the local to the Mediterrane-an Basin - has been used to analyze changes in ES supply and demand. The core results are presented on three independent studies. In the first one (chapter 2.1) I assess land cover and ES capacity supply trends in Mediterranean peri-urban areas due to urbanization using spatial open data sources. In the second sub-chapter (2.2), I present a literature review to identify the impact of conservative management practices on ES. In the third subchapter (2.3), I explore the impact of the role of stakeholders in environmental manage-ment decisions on their perception of ES patterns using collaborative mapping workshops. In the peri-urban zones around 12 Mediterranean cities I found a general decrease in the overall capacity to supply ES due to land cover changes (1990 – 2016) (chapter 2.1). In the European peri-urban areas, expan-sion of the urban surface has occurred at expense of agricultural land loss, whereas in North African experi-enced an increase of irrigated agricultural land. In chapter 2.2, a selection of alternative management op-tions positively impacts the supply of regulating ES in Mediterranean agro-ecosystems. In contrast, crop yield was increased using management options such as no tillage and mulching, but decreased under mulching among others. Chapter 2.3 demonstrated that the spatial scale of influence of stakeholders on ES manage-ment affects the recognition of contributions from specific or wider landscape elements (e.g. protected are-as) to ES supply. The revealed impacts of urbanization and commonly applied agricultural management systems negatively impact the supply of ES which may hinder the progress Mediterranean countries strive for within the frame of the SDGs. Better management of land use systems along the rural-urban gradient and the engagement of stakeholders could help to assure progress towards the SDGs. The chosen methods and data affect the re-sults with regards to ES trends, synergies and trade-offs detected. In this thesis I recognize the need to apply integrated ES assessment to provide the estimation of trends, and the existence of shared knowledge within stakeholder groups that can provide the much needed link between theory and practice. This thesis evi-dence that the inclusion of diverse dimensions of the social-ecological systems can improve the understand-ing of ES flows and changes therein.