La connectivité écologique désigne la connexion fonctionnelle et effective nécessaire au fonctionnement, à la stabilité et à la résilience des écosystèmes à long termeR. Armstrong, « The effects of connectivity on community stability », American naturalist, vol. 120, 391–402, 1982..
C'est une notion relative et théorique ; récente du point de vue de son acception scientifique, et relevant des théories de l'écologie du paysage et de l'insularisation (proche donc de la notion d'intégrité écologique fonctionnelle).
Elle est par exemple utilisée pour l'étude des réseaux écologiques (trames vertes et bleues par exemple en France ; par sous-trame ou pour une espèce ou pour la trame entière).
thumb|250px|right|Les théories de la connectivité ou de la percolation peuvent s'appliquer à toutes les échelles du paysage.
La juriste Marie Bonnin note qu'elle est de plus en plus intégrée par le droit et que le respect et la restauration de la connectivité écologique semblent même être devenus un troisième et nouveau tempsBonnin Marie (2004), Les aspects juridiques des corridors biologiques, Vers un troisième temps de la conservation de la nature, Thèse de doctorat de droit public, Université de Nantes, mars 2004, 596 pages. du droit contemporain de la conservation de la nature (le premier étant celui de la protection d'espèces, et le second celui de la protection d'habitats d'espèces menacées)Voir notamment : Marie Bonnin Connectivité écologique et gouvernance territoriale, 9 pages (Télécharger PDF) ; IRD/C3ED, Guyancourt.
Éléments de définition thumb|250px|right|Notion relative : cette zone humide naturelle (située entre Victoria et Vancouver), non fragmentée, offre à l'échelle du mètre carré un bon exemple de connectivité écologique, en dépit de l'apparence de fragmentation par les cours d'eau : les vasières et zones humides constituent encore ici un espace physiquement et écologiquement intègre (d'une seule pièce, matérialisé par la couleur verte sur la photo. Néanmoins, vue de plus haut, cette zone apparaît semi-isolée par deux grands cours d'eau. thumb|250px|right|Les bocages français normand ou breton, tels qu'ils existaient encore dans les années 1930-1940 offraient de remarquables milieux de substitutions aux espèces de lisières forestières et des milieux ouverts, tout en maintenant une forte connectivité écologique. thumb|250px|right|L'agriculture intensive est facteur d'insularisation écologique thumb|La mécanisation encourage les grandes coupes rases qui sont un facteur d'artificialisation et de fragmentation de l'espace forestier. Ici (sur l'île René-Levasseur au Canada), quelques corridors biologiques ont été provisoirement maintenus, néanmoins pour certains encore fragmentés par des routes thumb|250px|right|La végétalisation d'un pont (ici de voie ferrée) peut faciliter le passage d'une berge à l'autre de certains micromammifères et d'invertébrés fuyant les milieux découverts et artificiels. Un entretien adapté est alors à prévoir
On distingue deux types de connectivité écologique : une connectivité spatiale (structurelle, physique) : Baudry et Burel (1999) , voir bibliographie ; une connectivité fonctionnelle qui lie ou relie des éléments éco-paysagers physiquement connectés ou non (habitats naturels ou semi-naturels, zones tampons, corridors biologiques). Elle les relie entre eux, du point de vue d'un individu, d'une espèce, d'une population ou d'une association de ces entités, pour tout ou partie de leur stade de développement, à un moment donné ou pour une période donnée. Quand cette continuité n'est pas physique on parle parfois de « corridors en pas-japonais ». Pour Françoise Burel et Jacques Baudry, pionniers de l'écologie du paysage en France, c'est le .
La connectivité écologique diminue notamment quand la fragmentation écologique augmente.
Cette notion est proche de celle d« accessibilité écologique » telle qu'utilisée au CanadaEigenbrod F, Hecnar SJ, Fahrig L. ; Accessible habitat: an improved measure of the effects of habitat loss and roads on wildlife populations ; Landscape Ecology . où on a montré qu'elle était un bon indicateur qualitatif, et par exemple le meilleur prédicteur de la richesse en amphibiens de mares forestières plus ou moins proches d'une autoroute, devant le taux d'enforestation ou la densité du maillage routier qui sont des indicateurs quantitatifs.
Enjeux Pour l'écologue, la connectivité écopaysagère est un facteur très important car : elle contrôle les taux de migration (ou de dispersion) des espèces dans la mosaïque éco-paysagère ; elle est un des facteurs de résilience écologique d'un milieu ; sa bonne compréhension est nécessaire à la cartographie des corridors biologiques ; elle devrait être cartographiée et protégée ou restaurée à l'occasion des études d'impact d'infrastructures, d'aménagements ruraux et d'urbanisme ; c'est souvent un des indices de naturalité d'un paysage. En milieu rural, pour une agriculture durable, et une sylviculture durable, une connectivité minimale est nécessaire à la survie et au déplacement des auxiliaires de l'agricultureBurel, F., Baudry, J., Butet, A., Clergeau, P., Delettre, Y., Le Cœur, D., Dubs, F., Morvan, N., Paillat, G., Petit, S., Thenail, C., Brunel, E. & Lefeuvre, J. C. (1998) Comparative biodiversityalong a gradient of agricultural landscapes. Acta Oecologica, 19, 47-60.Petit, S. & Burel, F. (1998) Effects of landscape dynamics on the metapopulation of a ground beetle (Coleoptera, carabidae) in a hedgerow network. Agriculture Ecosystem and environment, 69, 243-252.Ouin, A. & Burel, F. (2002) Influence of herbaceous elements on butterfly diversity in hedgerow agricultural landscape. Agriculture, Ecosystems and Environment, 93, 45-53Ernoult A., Bureau F., Poudevigne I. (2003). «Patterns of organisation in changing landscapes: implications for the management of biodiversity» Landscape Ecology 18: 239-251..
Dans le droit de l'environnement et l'aménagement du territoire, ce concept (qui fonde la Trame verte promue par le Grenelle de l'environnement, ou le SDAGE imposé par l'Europe) prend une importance croissante. Marie Bonnin, juriste spécialisée dans le droit de l'environnement, en fait un enjeu nouveau et central pour la nouvelle gouvernance territoriale.
Notion relative La connectivité prend un sens différent selon les espèces et populations étudiées, mais aussi selon le « grain » et l'échelle du paysage considérés par l'observateur, et selon le milieu (atmosphère eaux douces ou marines, sols et différents écosystèmes). Ainsi deux milieux peuvent être connectés pour une espèce et disconnectés pour une autre. Ex : un grand cours d'eau ou une route sont quasi infranchissables pour certaines espèces (ex : vers de terre), mais aisément franchissables pour des oiseaux. Un profond cours d'eau est un obstacle pour les espèces terrestres fuyant instinctivement l'eau. Mais certaines n'hibernant pas traverseront néanmoins ce même cours d'eau gelé. L'accès à une presqu'île vraie ou « métaphore écopaysagère »(cf théorie de l'insularisation écologique) est coupé à marée haute, mais la mer n'est plus un obstacle à marée basse (pour une espèce qui ne craindrait pas de circuler « à découvert ».
Pour des espèces suffisamment mobiles (ou capables de disperser leurs propagules), les milieux peuvent être physiquement disjoints, mais fonctionnellement interconnectés par des « structures-gué » ou en « pas-japonais », ou par des corridors biologiques immatériels utilisables par une espèce considérée.Une barrière éco-paysagère peut être invisible à nos yeux (barrière d'odeur marquant un territoire, barrière de pesticides pour des invertébrés, barrière lumineuse fragmentant l'environnement nocturne, pour une espèce lumiphobe, etc. Un élément de paysage écologiquement déconnecté de jour pour une espèce de type « agoraphobe » (espace ouvert entre deux bois), peut être considéré comme fonctionnellement connecté de nuit pour cette même espèce si elle ne craint pas les milieux ouverts dans le noir. (Pour de nombreux animaux, une grande part des déplacements locaux et les grandes migrations se font de nuit). La pollution sonore peut agir quant à elle comme un facteur de pression supplémentaire s’exerçant sur la réalisation du cycle de vie des espèces, au même titre que peuvent l’être les infrastructures anthropiques ou la lumière artificielle. Pour les espèces biphasiques, dépendant à la fois des habitats aquatiques et des habitats terrestres pour effectuer leur cycle de vie tels que les amphibiens, l'analyse de la connectivité doit prendre en compte ces deux types de milieux.
De nouvelles trames ont progressivement été définies pour tenir compte des différentes sources de fragmentation « immatérielle » (pollution lumineuse pour la trame noire, bruit et pollution sonore pour la trame blanche) ou des interactions complexes entre les milieux. C’est notamment le cas des continuités et fonctionnalités des sols pour la trame brune ou celles des milieux aquatiques et terrestres en interaction pour la trame turquoise. On parle également de "trame dépourvue d'odeur anthropique" (ou trame olfactive) qui s'appuie sur un domaine d'étude encore balbutiant en 2024.
« Connectivité négative » Il existe aussi des formes de connectivité artificialisante et posant des problèmes nouveaux pour la biodiversité.
L'exemple le plus flagrant est celui de certains canaux qui ne sont pas de simples artificialisations de cours d'eau existants, mais qui ont été créés de toutes pièces entre deux bassins versants ou deux mers.Ils sont source d'une connectivité artificielle entre des masses d'eau qui formaient des systèmes écologiques en grande partie distinct depuis des centaines de milliers d'années ou millions d'années.
En mettant artificiellement en communication des bassins versants normalement indépendants sur le plan de la biogéographie et sur celui de l'hydrographie, ces canaux sont sources de transferts massifs d'espèces dont certaines deviennent invasives hors de leur milieu naturel (moule zébrée par exemple) ou qui vont être sources d'introgressions génétiques pouvant prendre la forme de « pollutions génétiques » avec des problèmes d'hybridation (souvent plus ou moins stériles mais modifiant la structuration des écosystèmes et les conditions d'évolution et d'adaptation des espèces). Des phénomènes d'introgressions et de pollution génétique semblent ainsi en cours chez ces poissons, dont en Europe, dans le Rhin par exempleNolte, A., Freyhof, J., Tautz, D. (2006) When invaders meet locally adapted types: rapid moulding of hybrid zones between sculpins (Cottus, pisces) in the rhine system. Molecular Ecology 15: 1983-1993. et pourraient être aggravées par de nouvelles infrastructures telles que le canal Seine-Nord.
Ceci vaut pour les mers avec par exemple le canal de Suez qui a uni deux mers ou le canal de Panama qui a physiquement isolé l'Amérique du Nord de l'Amérique du sud et uni l'Atlantique au pacifique. Ces canaux permettent brutalement des transferts massifs de populations, de gènes mais aussi de pathogènes et de parasites qui se produisent habituellement sur des millions d'années ou à l'occasion d'évènements géologiques très exceptionnels.
D'autres exemples existent qui sont des lieux de passages potentiels (via les véhicules ou pour certains animaux terrestres), par exemple de grands ponts (Øresundsbron entre le Danemark et la Suède) ou des tunnels (sous des montagnes ou sous la mer entre la France et l'Angleterre dans le cas du tunnel sous la Manche).
Mesure de la connectivité Chacun comprend intuitivement ce qu'est la connectivité, mais sa quantification est délicate quand il s'agit de la mosaïque écopaysagère.