vignette|Dans cette zone du parc Hoge Veluwe (Pays-Bas) ( restaurés en grande partie sur d'anciens champs cultivés), malgré le retour de grands herbivores, les pousses d'arbres sont arrachées à la main, pour restaurer et conserver un milieu et paysage très ouvert. vignette|Renaturation (en cours) d'une zone antérieurement cultivée dans le Sud-Est de l'Australie. vignette|Avec la nation amérindienne Coquille, avec les gestionnaires locaux du bassin et avec l'entreprise privée qui en exploite la forêt privée le District de Coos Bay a restauré au sud de l'Oregon près de de cours d'eau (dans les bassins versants de Coos, Coquille, Smith et Umpqua).Ici ces troncs d'arbres positionnés pour résister au courant, avec des enrochements et barrages de blocs conserveront plus d'eau en été. Ces aménagements doivent recomplexifier et restaurer l'habitat des salmonidés et d'autres organismes aquatiques. vignette|Ici, pour renaturer la rivière Johnson Creek (Willamette River) en triplant sa longueur de méandre, pour réguler le cours de l'eau et limiter le risque d'inondation en aval, sur une zone longtemps convertie en pâturage pour bovins, des troncs d'arbres ont été ancrés à des poteaux, perpendiculairement à la rivière ; ils peuvent flotter en cas de crue sans être emportés. Des arbres ont aussi été plantés (en tubes de protection) pour si nécessaire stabiliser le sol. Les arbres tombés dans l'eau en amont avec ou sans leurs racines formeront là des embâcles naturels qui améliorent l'habitat faunistique. vignette|Des résineux coupés à proximité sont apportés et fixés sur les berges. Leurs branches serviront à emprisonner les matériaux issus de l'érosion et à stabiliser le recul de la berge, pour favoriser une revégétalisation et une reprise de la vie aquatique (voir ci-dessous). vignette|Après une période où l'on a plutôt coupé les arbres de cette section de la rive de la rivière Connecticut (à Fairlee, dans le Vermont, aux États-Unis), on travaille ici (été 2006) à renaturer les berges sévèrement érodées. vignette|Autre exemple de restauration de berge par apports de fascines et branches (« Robinson Creek », à Boonville en Californie). vignette|Transport de bruyères coupées lors d'un chantier de restauration d'une lande à bruyère. vignette|Restauration d'une zone humide sur terrain militaire (Virginia Beach, en Virginie, 15 juin 2010), avec construction d'un observatoire de la faune.
La restauration écologique est un ensemble de pratiques sur des milieux dégradés (naturels, semi-naturels, industriels ou urbains) avec l'objectif d'y restaurer la biodiversité, le bon état écologique, un paysage de qualité ou un état disparu (milieu ouvert ou boisé, humide, ou naturellement acide par exemple). L'écologie de la restauration est la science qui sert de base théorique aux pratiques de restauration ou de réhabilitation des écosystèmes.
Il peut aussi s'agir de restaurer non pas un milieu, mais une perturbation (imitation d'un chablis ou d'un petit incendie pour créer une clairièreAskins, R. A. 1998. Restoring forest disturbances to sustain populations of shrubland birds. Restoration and Management Notes 16:166–173. CSA.), une ressource naturelle, avec à titre d'exemple : une ressource halieutique, la ressource en eau, ou le paysage en tant que source d'aménités et de qualité de vie…
Dans le domaine environnemental, l'objectif premier est la renaturation, que le gestionnaire cherche à faciliter et accélérer en utilisant des techniques de génie écologique. Il s'agit donc d'un mode de gestion intentionnelle (« gestion pro-active », qui doit faire l'objet d'une réévaluation constante au vu des résultats, analysés via des indicateurs environnementaux). En FranceLa loi du 10 juillet 1976 en France a introduit l'obligation faite au maître d'ouvrage responsable d'un projet d’aménagement ayant des impacts sur l’environnement, de mettre en place dess mesures pour « éviter, réduire, et compenser » (séquence ERC). Cf ., la gestion intentionnelle est définie comme « l’ensemble des « initiatives qu’un acteur spécialisé entreprend, dans le contexte d’une situation de gestion effective, pour faire évoluer l’état du milieu dans un certain sens », la gestion effective étant « le mode de conduite du milieu telle qu’il résulte de l’ensemble des actions humaines qui l’affectent »Définitions proposée par Mermet, en 1992 et reprise par le COMOP Trame verte et bleue mis en place à la suite du Grenelle de l'environnement de 2007 ; Voir le Guide n°2 intitulé Appui méthodologique à l’élaboration régional de la TVB– Enjeux et principes de la TVB)..
Si après la phase de restauration, le milieu ne peut être auto-entretenu, ce mode de gestion est habituellement suivi d'une phase de gestion conservatoire, s'appuyant sur un plan de gestion (de la ressource qu'on veut protéger, du paysage, des habitats…) et sur un dispositif de suivi et d'évaluation et parfois de protection (protection foncière, réserve naturelle, etc.).
Quand il s'agit de sauver une espèce qui doit aussi rapidement évoluer pour faire face à d'importants et rapides changements environnementaux, tels que le changement climatique, le recul des pollinisateurs, la fragmentation écopaysagère, on parle aussi de « sauvetage évolutif » (Bell, G., & Gonzalez, A. (2009). Evolutionary rescue can prevent extinction following environmental change. Ecology Letters, 12(9), 942-948.Gonzalez, A., Ronce, O., Ferriere, R., & Hochberg, M. E. (2013). Evolutionary rescue: an emerging focus at the intersection between ecology and evolution. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1610), 20120404.).
Dans l'Union européenne, à partir de 2031, une obligation de non‑détérioration, et des objectifs d'augmentation entrent en vigueur, impliquant de réviser les politiques locales (densification, infrastructures, renaturation).
Définition La restauration écologique est définie, par la Society for ecological restoration international (SER), comme étant
L'écologie de la restauration définit l'état de référence vers lequel l'ingénierie doit faire retourner l'écosystème, elle étudie également les effets positifs ou parfois les conséquences négatives des méthodes de gestion restauratoire par rapport au but visé. Les écosystèmes, comme les espèces sont en constante évolution, il s'agit donc pour l'écologie de la restauration de comprendre les successions écologiques pour ramener les écosystèmes dans leur trajectoire historique.
On notera que face à des changements à l'échelle planétaire, par exemple le réchauffement climatique, l'extinction de certaines espèces, l'érosion anthropogénique ou les invasions biologiques, il est aujourd'hui généralement impossible de revenir à un état antérieur de l'écosystème que l'on cherche à restaurer. En conséquence, il existe trois réponses, soit s'orienter vers des écosystèmes modèles préhistoriques, soit accepter de choisir des écosystèmes déjà largement modifiés par l'Homme comme modèle, soit mettre en place des projets de restauration écologique menant à la création de nouveaux écosystèmes.
Higgs et ses collègues remettent en cause la définition actuelle de la restauration écologique, ils argumentent que celle-ci pourrait mener à une focalisation sur des travaux de reboisement de grande envergure et la réhabilitation orientée vers la satisfaction de demandes humaines au détriment du fonctionnement des écosystèmes.
À ces critiques, James Aronson répond que la distinction entre restauration, la réhabilitation ou le génie écologique a été claire dès le départ, pour la SER comme pour les institutions. Dans certains cas le projet se concentre sur la réparation d'une perturbation, on parle alors de réhabilitation. Si l'objectif du projet est de créer un écosystème différent de celui d'origine on parle de réaffectation. On peut faire le parallèle avec la distinction entre restauration et rénovation dans le bâtiment. La SER précise, lors de la publication de ses standards en 2016, que la restauration vise à rétablir la composition spécifique et la structure de l'écosystème et son fonctionnement, tandis que la réhabilitation se focalise sur la production de ressources et services écosystémiques. Créer ou réparer des systèmes (par exemple des agrosystèmes) dans le but exclusif de profiter aux intérêts humains appartient au domaine du génie écologique ou de l'aménagement du territoire.
État de référence
L'objectif de la restauration est d'atteindre un état de référence, qu'il convient donc de définir.
Les écologues parlent de restauration stricto-sensu si l'écosystème de référence était présent sur le site à une époque antérieure à la dégradation par les activités humaines. Là encore, il faut savoir jusqu'à quand remonter dans le passé pour trouver la référence. Pour illustrer cette difficulté, on peut prendre deux exemples : les prairies fleuries riches en flore ou les landes sont issues de pratiques agricoles qui remontent parfois à la fin de l'âge du bronze, cependant il existait auparavant une forêt. Le Nord-Ouest américain est, aujourd'hui, couvert par une forêt dense de conifères. Il existait au siècle un paysage ouvert, entretenu par le pastoralisme, l'usage fréquent de feux et par endroit les cultures pratiquées par les Amérindiens. Ces espaces ouverts avaient eux-mêmes remplacé des forêts antérieures...
Ainsi l'écosystème de référence peut être naturel ou dépendant de pratiques culturelles anciennes, telles que la culture ou le pastoralisme.
La construction de l'image de l'écosystème historique, modèle de référence à atteindre, se fait sur la base d'informations écologiques et culturelles. Des éléments de mémoire écologique peuvent être toujours présents sur place : processus écologiques, banque de graines du sol, espèces toujours présentes...
À cette référence temporelle, parfois impossible à atteindre en raison de l'état d'anthropisation et de transformation de l'écosystème, peut se substituer une référence spatiale en étudiant des écosystèmes fonctionnels et proches du site à restaurer (cadre de restauration Before-After-Control-Impact). Les sites peuvent être comparés en termes de variation génétique et phénotypique, de taux d'endémisme, de services écosystémiques et d'activités humaines pour définir des critères pour l'état de référence. L’écosystème de référence doit également inclure la description du processus de succession et des facteurs écologiques influençant son évolution.
+ Description de l'écosystème cible Absence de menaces contrôle d'espèces envahissantes régulation de la fréquentation / du pâturage via la mise en défens arrêt d'une pollution Condition physique de l'environnement rétablissement des conditions hydrologiques dans le cas de cours d'eau, d'estuaires ; déchenalisation ou reméandrage rétablissement du substrat rocheux, comblement ; rétablissement du sol Composition spécifique présence d'espèces végétales et animales absence d'espèces indésirables Structure (diversité au sein de l'écosystème) diversité spatiale des habitats complexité des réseaux trophiques et relations interspécifiques en général Fonctions écosystémiques productivité primaire, décomposition, cycles biogéochimiques capacité de l'écosystème à perdurer et évoluer de lui-même succession écologique attendue Liens avec les écosystèmes environnants processus à l'échelle du paysage migration des espèces
À mesure que le projet de restauration écologique avance, l'état cible de l'écosystème peut être adapté.
Dégradation
Des transformations négatives peuvent frapper les écosystèmes, ils sont classés en trois niveaux, par la SER : dégradation : changements subtils ou graduels qui réduisent l’intégrité et la santé écologique ; dommage : changements importants et manifestes dans un écosystème ; destruction : Un écosystème est détruit lorsque la dégradation ou le dommage supprime toute vie macroscopique, et généralement abîme l’environnement physique.