Restoring mangrove ecosystems: assessing and improving practices through a comparative study of projects worldwide
Restauration des écosystèmes de mangroves : évaluation et amélioration des pratiques à travers une étude comparative de projets à l'échelle mondiale
Abstract
Mangroves are unique coastal social-ecosystems situated in tropical and subtropical regions worldwide. They undergo degradation, compromising both their ecological functionalities and their numerous contributions to human societies. Faced with this observation, numerous mangrove restoration projects have been initiated. However, in the long term, a significant number of these initiatives have failed, highlighting a lack of understanding of the ecosystem and its relationship with human societies.
In this context, the primary objective of this thesis is to address the following issue: How to improve the effectiveness of ecological restoration projects for mangroves? Three research objectives have emerged to address this question: (i) assess the effectiveness of restoration projects for nature and society, (ii) identify gaps leading to poor practices, and finally, (iii) propose solutions to enhance future projects. To achieve these objectives, a comprehensive geographic analysis of restoration projects on a global scale has been undertaken, examining each major phase of a mangrove restoration project: project conception, implementation of restoration measures, and project monitoring.
In the conception phase, one major identified gap is the lack of standardized evaluation methods for the initial state of the restoration site, accessible to managers. To address this need, the basis of the Rapid Assessment Method for Mangroves (RAM MANGROVES) tool was developed. A bibliographic analysis, coupled with semi-structured interviews with experts in these ecosystems, supported by field testing, resulted in a method consisting of 16 ecological and socio-economic descriptors, along with a standardized field protocol.
In the implementation phase, an overview of restoration measures and a synthesis of scientific recommendations to improve them have been conducted. To achieve this, a comparative analysis of restoration projects on a global scale and an in-depth study of a specific case in the Philippines were carried out. These analyses highlighted the crucial importance of a systemic approach, integrating ecological, social, and economic aspects to maximize the chances of success. They also confirmed a fundamental point: the rehabilitation of conditions conducive to mangrove development should be considered initially, and replantation restoration should only be envisaged if conditions have already
Manuscrit de thèse. Lisa MACERA
2020-2024
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been rehabilitated or not degraded. This work has also highlighted the fact that most scientific recommendations are not respected in many mangrove restoration projects.
Finally, in the monitoring phase, a significant lack of project evaluation was identified. To encourage project managers to undertake this crucial step, a high-resolution remote sensing approach is proposed. This approach was used to assess the evolution of mangrove cover at six restoration sites in Costa Rica, Senegal, Benin, and the Philippines. This analysis utilizes Landsat and Sentinel images, all free and royalty-free, ensuring the replicability of the method. A multi-scale spatial and multi-temporal analysis was conducted to ensure the robustness of interpretations. The results revealed high precision in mapping, with an average Kappa index of 0.95, confirming the reliability of this approach.
In summary, the effectiveness of mangrove restoration projects is closely linked to the quality of project conception, the relevance of selected restoration measures, active engagement of local communities, and the use of appropriate evaluation tools. Throughout the various phases of restoration projects, gaps have been identified, and concrete solutions have been proposed to enhance their overall effectiveness.
Les mangroves sont des socio-écosystèmes côtiers uniques qui se situent au niveau des zones tropicales et subtropicales mondiales. Elles subissent des dégradations anthropiques et naturelles compromettant à la fois leurs fonctionnalités écologiques et leurs nombreuses contributions aux sociétés humaines. Face à ce constat, de nombreux projets de restauration des mangroves ont vu le jour. Cependant, sur le long terme, un grand nombre de ces initiatives a échoué, mettant en lumière un manque de compréhension de l'écosystème et de sa relation avec les sociétés humaines.
Dans ce cadre, cette thèse a pour objectif principal de répondre à la problématique suivante : Comment améliorer l’efficacité des projets de restauration écologique des mangroves ? Trois objectifs de recherche ont émergé pour y répondre : (i) évaluer l'efficacité des projets de restauration pour la nature et la société (ii) identifier les lacunes conduisant aux mauvaises pratiques , et enfin (ii) proposer des solutions pour améliorer les projets. Pour atteindre ces objectifs, une analyse géographique des projets de restauration à l'échelle mondiale a été entreprise, examinant chacune des grandes phases d’un projet de restauration des mangroves : la conception du projet, la mise en oeuvre des mesures de restauration et le suivi du projet.
Dans la phase de conception, une des lacunes majeures identifiées est le manque de méthodes d'évaluation standardisées de l’état pré restauration du site accessibles aux gestionnaires. Afin de répondre à ce besoin, les bases de l’outil d'évaluation rapide RAM MANGROVES ont été développées. Une analyse bibliographique, couplée à des entretiens semi-directifs avec des experts de ces écosystèmes et étayée d’un test sur le terrain a permis d’aboutir à une méthode constituée de 16 descripteurs écologiques et socio-économiques, ainsi que d’un protocole de terrain standardisé.
Dans la phase de mise en oeuvre, un état de l’art des mesures de restauration et une synthèse des recommandations scientifiques afin de les améliorer ont été réalisés. Pour ce faire, une analyse comparative des projets de restauration à l’échelle mondiale et l'étude approfondie d'un cas particulier aux Philippines ont été réalisés. Ces travaux ont mis en évidence l'importance cruciale d'une approche systémique intégrant des aspects écologiques, sociaux et économiques pour maximiser les chances de réussite d’un projet de restauration. Ils ont également confirmé un point essentiel : la réhabilitation des conditions propices au développement des mangroves doit être pensée en première intention, la
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restauration par replantation ne doit être envisagée que si les conditions environnementales favorables au maintien et au développement de la mangrove ont déjà été réhabilitées, ou n’ont pas été dégradées. Ce travail a également mis en lumière que la plupart des recommandations scientifiques ne sont pas respectées dans beaucoup de projets de restauration des mangroves.
Enfin, dans la phase de suivi, un manque important d’évaluation des projets a été identifié. Pour encourager les porteurs de projets à réaliser cette étape cruciale, une approche par télédétection à haute résolution est proposée. Cette approche a été utilisée afin d’évaluer l'évolution du couvert végétal de six sites de restauration au Costa Rica, au Sénégal, au Bénin et aux Philippines. Cette analyse utilise des images Landsat et Sentinel, toutes gratuites et libres de droits, garantissant ainsi la réplicabilité de la méthode. Une analyse à multiples échelles spatiales et temporelles a été réalisée afin de garantir la robustesse des interprétations. Les résultats ont révélé une grande précision de la cartographie, avec un indice de Kappa moyen de 0,95, confirmant la fiabilité de cette approche.
En synthèse, l'efficacité des projets de restauration des mangroves se révèle étroitement liée à la qualité de la conception du projet, à la pertinence des mesures de restauration sélectionnées, à l'engagement actif des communautés locales et à l'utilisation d’outil de suivi approprié. À travers les différentes phases des projets de restauration, des lacunes ont été identifiées et des solutions ont été proposées pour améliorer leur efficacité globale.
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