From population viability analysis to co-viability of farmland biodiversity and agriculture
Résumé
Substantial declines in farmland biodiversity have been reported in Europe for several decades. Agricultural changes have been identified as a main driver of these declines. Although different agrienvironmental schemes have been implemented, their positive effect on biodiversity is relatively unknown. This raises the question as to how to reconcile farming production and biodiversity conservation to operationalize a sustainable and multifunctional agriculture. We devised a bioeconomic model and conducted an analysis based on coviability of farmland biodiversity and agriculture. The coviability approach extended population viability analyses by including bioeconomic risk. Our model coupled stochastic dynamics of both biodiversity and farming land-uses selected at the microlevel with public policies at the macrolevel on the basis of financial incentives (taxes or subsidies) for land uses. The coviability approach made it possible for us to evaluate bioeconomic risks of these public incentives through the probability of satisfying a mix of biodiversity and economic constraints over time. We calibrated the model and applied it to a community of 34 common birds in metropolitan France at the small agricultural regions scale. We identified different public policies and scenarios with tolerable (0-0%) agroecological risk and modeled their outcomes up to 2050. Budgetary, economic, and ecological (based on Farmland Bird Index) constraints were essential to understanding the set of viable public policies. Our results suggest that some combinations of taxes on cereals and subsidies on grasslands could be relevant to develop a multifunctional agriculture. Moreover, the flexibility and multicriteria viewpoint underlying the coviability approach may help in the implementation of adaptive management.
Se han reportado disminuciones sustanciales en la biodiversidad de las tierras de cultivo en Europa durante varias décadas. Los cambios agrícolas han sido identificados como los principales conductores de estas disminuciones. Aunque se han implementado diferentes esquemas agro-ambientales, su efecto positivo sobre la biodiversidad es prácticamente desconocido. Esto genera la pregunta de cómo reconciliar la producción agrícola y la conservación de la biodiversidad para operar una agricultura sostenible y multifuncional. Diseñamos un modelo bioeconómico y realizamos un análisis basado en la co-viabilidad de la biodiversidad de las tierras de cultivo y la agricultura. El acercamiento a la co-viabilidad extendió los análisis de viabilidad de población al incluir riesgos bioeconómicos. Nuestro modelo acopló dinámicas estocásticas tanto de la biodiversidad y el uso de suelo de la agricultura en un micro-nivel, como de las políticas públicas en un macro-nivel con base en los incentivos financieros (impuestos o subsidios) para el uso de suelo. La aproximación de co-viabilidad nos permitió evaluar los riesgos bioeconómicos de estos incentivos públicos a través de la probabilidad de una mezcla satisfactoria de biodiversidad y restricciones económicas a lo largo del tiempo. Calibramos el modelo y lo aplicamos a una comunidad de 34 especies de aves comunes en la Francia metropolitana con la escala de regiones agricultoras pequeñas. Identificamos diferentes políticas públicas y escenarios con riesgo agroecológico tolerable (0-0%) y modelamos sus resultados hasta el año 2050. Las restricciones presupuestales, económicas y ecológicas (basado en Farmland Bird Index) fueron esenciales para entender el conjunto de políticas públicas viables. Nuestros resultados sugieren que algunas combinaciones de impuestos sobre cereales y subsidios sobre pastizales podrían ser relevantes para desarrollar una agricultura multifuncional. Además, la flexibilidad y el punto de visto de criterios múltiples subyacentes al acercamiento de co-viabilidad puede ayudar en la implementación de un manejo adaptativo.
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