Identification des zones de restauration écologique basées sur des motifs de sécurité écologique dans un district en transition de ressources

Pourquoi les paysages miniers dégradés comptent pour la vie quotidienne

Partout dans le monde, les villes construites autour du charbon et d’autres minerais paient souvent un prix caché : affaissements du sol, eaux polluées et espaces verts en diminution. Ces changements ne blessent pas seulement le territoire ; ils affaiblissent discrètement les systèmes naturels qui purifient notre air et notre eau, protègent contre les inondations et soutiennent la production alimentaire. Cette étude porte sur le district de Tongshan à Xuzhou, dans l’est de la Chine — une ville minière classique en transition — pour montrer comment la science peut guider une réparation écologique plus intelligente afin que les habitants, la nature et l’économie locale s’en trouvent gagnants.

Du pays du charbon vers des sols plus verts

Tongshan encercle le noyau urbain de Xuzhou et a longtemps été morcelé par des mines, des cavités d’affaissement et une construction diffuse. En même temps, c’est une barrière écologique importante composée de terres agricoles, de forêts et de lacs. Les auteurs souhaitaient répondre à une question pratique : où diriger en priorité des fonds de restauration limités pour obtenir le plus grand bénéfice écologique ? Pour y parvenir, ils ont élaboré un cadre « évaluation–motif–zonage ». D’abord, ils ont mesuré la performance du paysage pour des « fonctions » écologiques clés, telles que l’apport en eau propre, la prévention de l’érosion des sols, le stockage du carbone et le soutien à la faune. Ensuite, ils ont cartographié la facilité de déplacement des plantes et des animaux à travers le district. Enfin, ils ont divisé le territoire en zones nécessitant différents niveaux de protection ou de réparation.

Prendre le pouls des services de la nature

L’équipe a examiné quatre dates — 2005, 2010, 2015 et 2022 — en utilisant le modèle informatique InVEST largement employé, conjointement avec des données satellites et des cartes locales. Ils ont calculé cinq services écosystémiques principaux : le rendement en eau (la quantité d’eau que le paysage retient et libère), la qualité des habitats, le stockage du carbone dans la végétation et le sol, la fixation du carbone et la libération d’oxygène par la végétation, ainsi que la protection contre l’érosion des sols. Ils ont combiné ces éléments en un indice global de services écosystémiques, qui montre le « score de santé » écologique pour chaque lieu. Sur près de deux décennies, de nombreuses zones les mieux classées se situaient dans les paysages forestiers et jardins du nord-est et du sud, tandis que les cœurs urbains et les zones fortement exploitées minièrement affichaient systématiquement de faibles scores. En moyenne, l’indice a suivi une courbe en N, avec une chute marquée autour de 2010 — lorsque Tongshan est passé du statut de comté à celui de district et que les terres constructibles ont rapidement remplacé les terres agricoles et les forêts.

Cartographier les artères écologiques et les points de pression

Ensuite, les chercheurs se sont penchés sur la facilité avec laquelle la nature peut circuler sur le territoire. Ils ont identifié des « sources écologiques » — des parcelles toujours classées comme extrêmement importantes pour les services écosystémiques sur l’ensemble des années — et les ont traitées comme des bastions pour la biodiversité et les fonctions naturelles clés. Puis, en utilisant une méthode inspirée des circuits électriques, ils ont calculé une « surface de résistance » montrant dans quelle mesure différents éléments, tels que les autoroutes, les zones d’habitation dense, les secteurs d’affaissement minier, les pentes fortes et les lumières nocturnes intenses, entravent le déplacement des espèces et des processus écologiques. Cela a révélé 126,6 kilomètres carrés de sources écologiques, 147 corridors totalisant environ 592 kilomètres, ainsi que des dizaines de points d’étranglement et de zones-barrières où les corridors se resserrent ou sont coupés, en particulier dans les parties urbanisées et affectées par l’exploitation minière du district.

Quatre zones pour une restauration plus intelligente

Pour traduire ces cartes en actions, les auteurs ont construit un indice de zonage simple qui combine trois éléments : la vigueur actuelle des services écosystémiques, la difficulté de déplacement des processus écologiques (la résistance), et l’évolution des conditions dans le temps. À partir de cet indice, ils ont divisé Tongshan en quatre zones écologiques. Les zones tampons, où les conditions sont généralement bonnes mais restent vulnérables, couvrent plus de la moitié du district et représentent une grande opportunité de maintenir le bon fonctionnement de la nature avec des efforts modestes. Les zones de conservation, représentant environ un dixième de la surface, sont les « joyaux » constitués de forêts et de terres agricoles productives qui nécessitent une protection stricte. Les zones d’alerte sont des endroits où la nature est sous pression et pourrait se détériorer sans mesures préventives. Les zones de restauration — un peu plus de 5 % des terres — sont les plus dégradées, souvent superposées aux affaissements miniers et aux constructions denses, et nécessitent une réparation urgente et ciblée.

Ce que cela signifie pour les habitants et les politiques

Pour les résidents et les planificateurs de Tongshan et d’autres villes à vocation extractive, le constat est clair : la restauration écologique donne les meilleurs résultats lorsqu’elle est guidée par l’emplacement où la nature est encore forte, où elle se détériore et par la manière dont les activités humaines transforment le territoire. L’étude montre que si des projets de restauration antérieurs ont apporté des bénéfices dans certaines zones, de vastes portions du paysage restent dans un état intermédiaire fragile — ni intactes ni ruinées — où une gestion intelligente peut faire pencher la balance. En combinant l’évaluation des services écosystémiques avec les voies de déplacement de la faune et des règles de zonage claires, le cadre offre une feuille de route pratique : protéger les zones à haute fonctionnalité, renforcer les tampons, intervenir tôt dans les zones d’alerte et concentrer les restaurations lourdes sur les points les plus dégradés. Ce faisant, les villes qui émergent d’un passé minier peuvent reconstruire des paysages plus sains qui soutiennent mieux la vie quotidienne, de l’eau et des sols plus sûrs à des quartiers plus agréables à vivre.

Citation: Ma, Y., Wang, R., Wang, Y. et al. Identifying ecological restoration zones based on ecological security patterns in a resource transitioning district. Sci Rep 16, 5829 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36110-3

Mots-clés: restauration écologique, services écosystémiques, ville minière, changement d’usage des terres, aménagement spatial