BIBLIO : Traiter les données STOC par Distance Sampling ?

Le programme STOC, initié par le Muséum National d'Histoire Naturelle de Paris, a été créé au départ en 1989 pour le Suivi Temporel des Oiseaux Communs (STOC, c'est son nom). Il remplit correctement cette fonction de suivi des espèces communes par des indices RELATIFS (voir http://vigienature.mnhn.fr/page/resultats-par-especes). Le protocole consiste en des points de 5 mn, répartis sur des carrés tirés géographiquement au sort. En Auvergne, il s'en réalise 4 à 500 par an (x 2 puisque deux passages).

Depuis 2016, il est demandé aux observateurs de noter AUSSI les oiseaux observés par classes de DISTANCE: 0-25m, 25-100m,100-200 m, et > 200m.
Rien n'empêche donc sur le principe de traiter les données en DS !

Nous avons donc essayé avec les données auvergnates du programme STOC de 2015, 2016, 2017.

Etape 1 : export à partir de www.faune-auvergne.org.  C'est un administrateur du site qui peut le faire.
Etape 2: vérification du fichier excel d'export: c'est très important de relire rapidement les lignes de fichiers pour voir si c'est cohérent (sous-entendu, on peut avoir des surprises)
Etape 3 : mise en forme des fichiers par ESPECE pour l'import dans DS 7.0
C'est le Spécialiste JP qui s'en charge :  fichier avec nom de programme, surface d'extrapolation (Auvergne : 26 000 km2 soit 2 600 000 ha), nom de tous les points STOC, et une ligne par donnée, plus une ligne vide dans le cas des points où l'espèce n'a pas été notée. Enfin une colonne avec le nombre de fois où le point a été effectué (normalement 2), et la colonne avec la valeur de distance.
Nous avons rempli cette colonne avec la valeur moyenne de chaque intervalle: soit 12.5 m, 62.5 m et 150 m.  Les observations au-delà de 200 m ont été placées à 400m, mais après réflexion, nous n'en avons pas tenu compte(donc troncature à 200 m).  Voir ci-dessous un ex. de tableau d'import en .txt

Après import, nous avons effectué l'analyse en paramétrant de la manière suivante :
- 3 classes avec 4 limites: 0 - 25 - 100 - 200
- modèles Half Normal et le modèle Hazar rate, suivant en cela les préconisations de Newson (2008).

Résultats provisoires: nous prendrons quelques exemples pour illustrer et discuter les résultats obtenus: ceci n'est PAS une publication, mais un "brouillon" de recherche. Rien de plus... Nous présentons les résultats 2017 avec le modèle Half-normal.

EXEMPLE DU POUILLOT VELOCE
Nous avons posé comme hypothèse que TOUS les pouillots véloces (471 pour l'année 2017) contactés sur les 1076 points STOC réalisés cette année là, étaient chanteurs.

 
 Commentaire: La courbe théorique de proba de densité (densité circulaire puisque nous sommes en points en non en transects) correspond bien à la répartition des contacts. Mais le logiciel n'effectue pas de tests automatiques avec 3 colonnes d'histogrammes : quel test ?  merci de nous renseigner si vous le pouvez !  La fourchette obtenue est assez réduite  : 426 000 à 579 000 couples. La Méthode des Moyennes, appliquée à l'Auvergne, proposait 280 000 à 340 000 couples.

EXEMPLE DU PINSON DES ARBRES.

Avec les mêmes paramètres (2017), voici les résultats:

Là encore, la cohérence nous semble intéressante. Mais attention, pour le calcul des COUPLES nous avons divisé par deux, puisque le programme STOC ne différencie pas les chanteurs des autres individus (dommage, d'ailleurs !). Et du coup, la fourchette doit être discutée et discutable.

Mais ... passons au Merle noir

EXEMPLE DU MERLE NOIR.

Pour tester les résultats, quelques calculs préalables ont été faits :

A partir de notre Atlas Auvergne: la moyenne des densités citées (tous milieux saufs urbains) extrapolée à l'Auvergne (pour ce que çà vaut) donne 442 000 couples de Merles. 

La MdM donnait 350 000 à 410 000 couples.

A partir des deux études par DS effectuées en 2016 et 2017 en Auvergne , on peut tenter une fourchette mini-maxi:

- milieu riche (val d'Allier): 45 chanteurs / km², valeur moyenne des milieux arbustifs et arborés. si on multiplie cette valeur par 26 000 =  1 170 000 chanteurs en Auvergne

- milieu plutôt pauvre (sancy): bocage d’altitude plutôt ouvert: 18,8 chanteurs / km² , peu dense ; si on multiplie cette valeur par 26 000 : 488 000 chanteurs en Auvergne . Donc entre 500 000 et un peu plus d'un million ?

Dans les estimations régionales disponibles, citons celles de la Normandie (B. Chevalier 2014) : 520 000 à 550 000 couples / 29 000 km² (un peu plus grand que l’Auvergne) .

Et le STOC ?

Nous montrons ici les 3 années pour souligner les petits soucis sur lesquels nous sommes tombés.  Les couples sont calculés en divisant le nombre d'individus estimé par deux.

Premier problème, les estimations explosent les chiffres pressentis ... Plus d'un million de couples de merles en Auvergne (individus/2) ! Plausible ????

Deuxième problème, les colonnes d'histogrammes montrent systématiquement BEAUCOUP TROP de merles dans la classe 0-25 m... 

Pour comparer, voici le même graphe pour le Merle, mais obtenu avec notre étude du Sancy (le "Plateau de fromages") à partir de 316 points et une cartographie précise sur plan-papier: considérons-là comme une courbe de référence...

Dans le graphe ci-dessus (N=325), tous les tests, notamment le Chi2, sont excellents.

Mais pour le Merle-STOC , on est bien loin de cette répartition malgré un nombre beaucoup plus considérable de données (N=1300 données) . Il ne s'agit pas d'un biais lié à l'espèce, car nous retrouvons la même anomalie pour le Pinson, la Fauvette à tête noire, le Pouillot, pour les années 2015 ou 2016 !

Ex pour la FTN en 2015 - ci-dessous: c'est complètement incohérent malgré des centaines de données ...   :(((

CONCLUSION :
- nous continuons de gratter, car après tout rien n'est impossible ...

- nous soupçonnons des problèmes liés à la saisie des données STOC en 2015 (et 2016 ?)
- nous pensons que nos amis STOCeu-r-ses (en Auvergne , mais probablement aussi ailleurs en France) ne font pas vraiment attention aux distances et les notent souvent un peu n'importe comment, mais surtout TROP proches d'eux !


Il est vrai que cette demande de notation des distances s'est ajoutée en 2015 dans le programme STOC sans aucune explication sur son utilité, ce qui ne motive pas vraiment à faire le travail convenablement. Bref, des biais-observateurs plutôt gravissimes qu'il va falloir corriger vite pour pouvoir continuer !

FG - novembre 2017