1.3. Approche méthodologique des classifications

Au fur et à mesure que la phase des premières observations avançait, l’évolution des connaissances sur les phénomènes naturels exigeait la mise en ordre des résultats d’une façon logique et susceptible de compréhension. Il existait donc un besoin de classification des résultats.

A l’époque moderne, la classification n’était pas encore sujet de discussion très répandu dans les sciences, de sorte qu’il n’existait pas de méthodes générale de classification bien définies, qui puissent inciter les chercheurs à mieux classer leurs résultats. Ainsi, la construction des méthodes de classification est-elle survenue en même temps que le besoin s’en faisait ressentir. Au fil des années, les discordances existant entre les techniques de classification employées par les chercheurs ont conduit à la discussion sur la construction des systèmes de classification.

Aujourd’hui, il n’existe pas encore une méthode bien définie pour la construction d’un système de classification, mais on reconnaît déjà l’existence de quelques recommandations que doivent être suivies (MOSLEY, 1987 ; GOODWIN, 1999), et on reconnaît aussi quelques points communs entre les nombreuses propositions existantes. La définition d’une méthode de classification dépend beaucoup des objectifs de la recherche, et en considérant ses objectifs, le chercheur doit choisir le type d’approche, la nature des variables, la méthode, la quantité des variables, les niveaux d’analyse et les échelles spatiales à utiliser (Figure 1).

Les travaux de classification peuvent utiliser une approche plus quantitative ou une approche plus qualitative. L’approche quantitative permet une bonne délimitation des classes, permet la détermination de valeurs limites, de moyennes et de tendances (valeurs standard) ; elle permet enfin la comparaison des résultats entre différentes aires ou domaines. Quant à elle, l’approche qualitative minimise le besoin des connaissances mathématiques, permet l’utilisation de critères non quantifiables et, dans certains cas, représente d’une façon plus fiable la réalité. Le travail de Bothale et. al. (1998) et un exemple de l’utilisation d’une approche qui privilégie la quantification, tandis le travail sur la zonation des bassins versants présenté par Schumm (1977) est un exemple d’une approche qui privilégie l’utilisation de critères plus qualitatifs. Quelques travaux ont opté pour l’utilisation d’une approche combinant des données quantitatives et qualitatives ; c’est le cas de Leopold et Wolman (1957).

Les variables utilisées dans une classification peuvent être abiotiques ou biotiques. Une classification faite à partir de données abiotiques peut présenter une entrée qui privilégie les formes, c’est-à-dire une entrée morphologique ; elle peut se faire sous un angle qui privilégie les processus, soit une entrée processuelle ; ou peut enfin présenter un angle d’attaque qui combine les formes et les processus, soit une entrée morpho-processuelle. De toute façon, tous ces types de classification ne sont pas suffisants pour la compréhension de la dynamique des interactions entre les êtres vivants. Par contre, une classification faite à partir de données biotiques donne une bonne idée de la dynamique de l’habitat étudié, mais ne permet pas la compréhension des facteurs qui ont permis le développement des êtres vivants à tel ou tel endroit. Actuellement, on sait qu’il existe une étroite liaison entre la distribution des facteurs biotiques et celle des facteurs abiotiques. Pour cette raison, les travaux de classification plus récents essaient d’utiliser les deux types de variables pour la discrimination des classes.

Au long de l’histoire des sciences, trois méthodes de classification se sont développées : la classical view , la probabilistic view et la exemplar view , selon la classification de Goodwin (1999). Dans la méthode classique, les termes de comparaison sont définis d’après des caractéristiques possédées en commun, de façon qu’aucun terme ne possède une importance spéciale ou est plus de représentativité que les autres. Dans la méthode probabilistique, on considère que les éléments d’une classe varient autant par leurs propriétés que par leur position dans la classe. Ainsi, existent dans chaque classe des éléments plus représentatifs que les autres, de façon que le classement est fait en fonction de leur localisation individuelle par rapport aux tendances centrales de la classe. L’ exemplar view est une méthode plus extrême que la méthode probabilistique, car elle utilise des individus spécifiques ou « exemplaires » pour déterminer une classe. Ainsi, la description d’une classe consiste-t-elle en la description d’une composante exemplaire. Un élément n’est placé dans une classe que s’il se compare bien avec la composante exemplaire qui définit la classe (GOODWIN, 1999).

La quantité de variables utilisées diffère aussi entre les diverses classifications. Les classifications peuvent être basées sur un unique critère ou basées sur un ensemble de critères, ce qui donne une classification à critères multiples. Les travaux de hiérarchisation du réseau de drainage (HORTON, 1945 ; STRAHLER, 1957 ; SHREVE, 1966) sont des exemples de classifications basées sur un critère unique. Le travail fait par Schmitt (2001) sur les cours d’eau d’Alsace est un bon exemple de l’utilisation de critères multiples.

Les classifications diffèrent aussi quant au niveau d’analyse : elles peuvent utiliser un niveau unique ou adopter une perspective en niveaux hiérarchisés. Les classifications à niveau unique utilisent une seule échelle spatiale, de façon que les variables sont collectées et analysées à l’échelle définie par le chercheur. Ce type d’approche a été très utilisé pendant les premières observations du milieu naturel, quand la récurrence des quelques caractéristiques des éléments étudiés conduisait à l’élaboration de regroupements, mais quelques travaux récents de classification par écorégions utilisent aussi cette approche. Les classifications à niveaux hiérarchisés sont celles où le travail est fait en utilisant plusieurs échelles spatiales emboîtées, en différents niveaux d’analyse. Dans ce type de classification, les facteurs de contrôle du milieu naturel changent dans leur degré d’importance en fonction de l’échelle spatiale. Pour cette raison, l’ensemble des variables à utiliser doit comporter des critères à toutes les échelles spatiales prévues pour la classification. Dans les classifications hiérarchisées, les analyses à une échelle plus généraliste résultent en la définition de la classe supérieure à laquelle l’élément appartient ; la continuation de l’analyse en niveaux plus détaillés donne les sous-classes, et ainsi de suite (NAIMAN et. al., 1992).

Tant les classifications à niveau unique que les classifications hiérarchisées peuvent être employées à des échelles spatiales distinctes. Les classifications peuvent être faites à l’échelle des bassins versants, des chenaux, des segments du réseau, des tronçons, des seuils et mouilles et des microhabitats. Le niveau d’analyse dépend de l’objectif de la classification : une classification qui aura par but l’aménagement d’un bassin hydrographique travaillera surtout à l’échelle du bassin versant, tandis qu’une classification qui aura pour but délimiter des zones d’occurrence de certaines espèces de poissons travaillera plus aux échelles des tronçons, des seuils et mouilles ou des microhabitats.