Questionnaire BIO-WELL

1. Résumé / Abstract

Le questionnaire BIO-WELL (Biodiversity and Wellbeing Scale), conceptualisé et validé par Katherine N. Irvine et ses collaborateurs (2023), représente un instrument psychométrique novateur conçu pour quantifier rigoureusement les réponses du bien-être humain face aux composantes spécifiques de la biodiversité. Développé au terme d’une méthodologie séquentielle mixte comprenant des ateliers délibératifs, une analyse qualitative approfondie, des consultations d’experts et des analyses statistiques avancées, cet outil comble un vide majeur en psychologie environnementale en isolant l’impact direct du vivant des simples effets contextuels de la nature globale ou des « espaces verts » indifférenciés.

La structure de l’instrument repose sur une matrice multidimensionnelle croisant 17 questions amorces relatives à la biodiversité (réparties entre métriques écologiques fondamentales et attributs perceptuels du vivant dans un écosystème forestier) et cinq dimensions du bien-être psychologique, physique, social et spirituel. L’évaluation s’effectue au moyen d’échelles visuelles analogiques (EVA) continues graduées de 0 à 100, ancrées par des adjectifs bipolaires opposés. Les propriétés psychométriques établies auprès d’échantillons d’adultes au Royaume-Uni démontrent une adéquation remarquable : la modélisation en théorie de la réponse aux items (TRI) selon le modèle des réponses graduées a guidé la sélection des items, confirmant des indices de discrimination élevés et des statistiques d’ajustement optimales. La cohérence interne est excellente avec des coefficients alpha de Cronbach systématiquement élevés pour chaque amorce, tandis que les analyses factorielles confirmatoires appuient une organisation unifactorielle cohérente du bien-être pour chaque facette écologique. L’échelle démontre une validité convergente, discriminante, concurrente et prédictive robuste face aux mesures traditionnelles d’affect, de résilience et de connexion à la nature.

2. Mots-clés / Keywords

Biodiversité, bien-être psychologique, psychologie environnementale, échelle BIO-WELL, théorie de la réponse aux items, connexion à la nature, restauration attentionnelle, santé mentale, écosystèmes forestiers, biométrie, psychométrie environnementale, attitudes environnementales.

3. Auteurs / Authors

L’échelle BIO-WELL a été développée par un consortium multidisciplinaire d’experts en écologie, géographie humaine et psychologie environnementale au Royaume-Uni :

• Katherine N. Irvine (Auteure correspondante) : Social, Economic and Geographical Sciences Department, The James Hutton Institute, Craigiebuckler, Aberdeen, AB15 8QH, Royaume-Uni. ORCID : 0000-0001-8860-2783. Courriel : [email protected]
• Jessica C. Fisher : Durrell Institute of Conservation and Ecology (DICE), School of Anthropology and Conservation, University of Kent, Canterbury, Royaume-Uni.
• Phoebe R. Bentley : Durrell Institute of Conservation and Ecology (DICE), School of Anthropology and Conservation, University of Kent, Canterbury, Royaume-Uni.
• Maximillian Nawrath : Sustainability Research Institute, School of Earth and Environment, University of Leeds, Leeds, Royaume-Uni.
• Martin Dallimer : Sustainability Research Institute, School of Earth and Environment, University of Leeds, Leeds, Royaume-Uni.
• Gail E. Austen : Durrell Institute of Conservation and Ecology (DICE), School of Anthropology and Conservation, University of Kent, Canterbury, Royaume-Uni. ORCID : 0000-0001-6005-4869.
• Rob Fish : Centre for Health and the Environment, School of Anthropology and Conservation, University of Kent, Canterbury, Royaume-Uni.
• Zoe G. Davies : Durrell Institute of Conservation and Ecology (DICE), School of Anthropology and Conservation, University of Kent, Canterbury, Royaume-Uni.

4. Objectif / Purpose

Le questionnaire BIO-WELL a été conçu pour résoudre un défi méthodologique et théorique fondamental au sein des sciences environnementales et comportementales : dissocier l’influence des éléments structurels vivants de la biodiversité des simples effets d’exposition globale aux espaces naturels non différenciés. Alors que la littérature scientifique abonde en preuves démontrant les vertus réparatrices de la nature (réduction du stress, amélioration de la cognition, élévation de l’humeur), la plupart des recherches antérieures ont traité l’environnement naturel comme un continuum homogène, qualifié génériquement « d’espace vert » (green space). Cette simplification masque le rôle actif joué par la composition taxonomique, l’abondance biologique, la diversité spécifique et les configurations morphologiques et sensorielles des organismes vivants.

L’objectif primordial de l’instrument BIO-WELL est donc d’équiper les chercheurs, les gestionnaires d’espaces naturels, les urbanistes et les décideurs politiques d’un protocole standardisé permettant de quantifier empiriquement comment différentes facettes de la biodiversité modulent des composantes holistiques du bien-être. L’outil répond aux exigences suivantes :

• Affiner la compréhension théorique de la relation biodiversité-santé en déterminant quels attributs précis (par exemple, la diversité des chants d’oiseaux, la richesse chromatique de la flore ou la complexité des formes) déclenchent des réponses émotionnelles, cognitives ou physiologiques régénératrices.
• Évaluer l’efficacité des interventions de restauration écologique et d’aménagement paysager en mesurant si l’enrichissement biotique d’un site se traduit par des gains tangibles en matière de santé psychologique perçue chez les usagers.
• Éclairer les politiques de conservation et de prescription sociale de nature (green social prescribing) en ciblant les environnements écologiquement riches susceptibles d’optimiser les bénéfices thérapeutiques auprès de populations vulnérables.
• Fournir une métrique sensible capable de différencier les réactions psychologiques face à des composantes perceptuelles immédiates (sons, couleurs, odeurs) et face à des concepts écologiques plus abstraits (processus écosystémiques, interactions prédateurs-proies, dynamique saisonnière).

Sur le plan translationnel, BIO-WELL permet de dépasser les modèles descriptifs pour entrer dans une psychologie expérimentale et appliquée de la conservation, démontrant que la préservation de la biodiversité n’est pas uniquement un impératif écologique mondial, mais également un déterminant direct et mesurable du bien-être humain.

5. Construit psychologique / Construct

Le construit mesuré par le BIO-WELL repose sur une conceptualisation bidirectionnelle unissant l’évaluation des propriétés écologiques d’un milieu et l’expression du bien-être subjectif. Ce dernier s’ancre dans un modèle biopsychosocial-spirituel englobant cinq dimensions distinctes et interdépendantes du fonctionnement humain :

Les dimensions du bien-être (Wellbeing Domains)

• Bien-être physique : Cette dimension mesure l’état somatique et sensoriel éprouvé par l’individu en relation avec le milieu vivant. Elle capture la détente neuromusculaire opposée à la tension physique, ainsi que le confort corporel global. Un score élevé reflète un apaisement viscéral, une baisse de l’activation sympathique et une diminution des tensions physiques.
• Bien-être émotionnel : Reposant sur la valence affective, ce domaine évalue le niveau de joie, de plaisir ressenti et d’enthousiasme généré par le contact avec les organismes vivants, contrastant avec des sentiments d’abattement, de morosité ou de tristesse.
• Bien-être cognitif : Inspiré des processus d’efficience attentionnelle, ce domaine sonde la clarté mentale, la lucidité et la capacité à penser distinctement (clear minded) face à l’encombrement cognitif, la confusion mentale et la fatigue attentionnelle (muddled).
• Bien-être social : Cette composante apprécie la disposition relationnelle et le sentiment d’ouverture envers autrui induits par le milieu biologique (open to people vs. closed to people). Elle explore l’hypothèse selon laquelle les cadres naturels enrichis favorisent le comportement prosocial et atténuent les sentiments d’isolement social.
• Bien-être spirituel : Ce pôle transcendantal mesure le sentiment d’appartenance à un ensemble qui dépasse l’individu (part of something bigger than myself), ainsi que la résonance existentielle et le lien intime avec le monde vivant, s’opposant à un sentiment de désincarnation ou d’aliénation existentielle.

Les facettes de la biodiversité (Biodiversity Stems)

Ces cinq domaines du bien-être sont examinés au travers de 17 questions d’amorce écologiques, subdivisées en deux grands axes structurels :

1. Métriques de la biodiversité (Biodiversity Metrics) : Composantes écologiques formelles incluant la rencontre générale du vivant (encountering), l’abondance perçue des organismes (abundance), la richesse en espèces végétales, animales et fongiques (species diversity), les interactions écologiques fonctionnelles telles que la pollinisation ou la prédation (species interactions), et les processus dynamiques vitaux sous-jacents comme la décomposition et la croissance (ecological processes).
2. Attributs perceptuels de la biodiversité (Biodiversity Attributes) : Stimuli sensoriels directs émanant de l’écosystème, comprenant le paysage sonore (variété et caractère distinctif des sons du sous-bois), les couleurs (variété et vivacité chromatique), les morphologies (variété des formes et maturité biologique des végétaux), les textures tactiles (diversité des textures et consistance spongieuse de la matière vivante), les odeurs (variété olfactive et senteurs boisées caractéristiques), ainsi que les dynamiques comportementales et phénologiques (transitions saisonnières et présence animale active).

Chaque répondant exprime ainsi comment chacun de ces 17 éléments précis module son état physique, émotionnel, cognitif, social et spirituel, formant une matrice d’évaluation d’une finesse psychologique inédite.

6. Cadre théorique / Theoretical Framework

Le développement du questionnaire BIO-WELL s’appuie sur la convergence de plusieurs théories majeures de la psychologie environnementale et de la biologie évolutive :

L’Hypothèse de la biophilie

Formulée par Edward O. Wilson (1984), l’hypothèse de la biophilie postule une prédisposition innée et évolutive des êtres humains à s’affilier émotionnellement à d’autres formes de vie. Wilson suggère que notre biologie, forgée au contact direct d’écosystèmes complexes durant des millions d’années d’hominisation, conserve une affinité fondamentale pour les indices visuels, sonores et olfactifs de la vie. BIO-WELL opérationnalise cette hypothèse en testant si la diversité des formes vivantes et leur foisonnement stimulent directement le bien-être émotionnel et spirituel de manière disproportionnée par rapport aux stimuli abiotiques.

La Théorie de la restauration de l’attention (ART)

Développée par Stephen et Rachel Kaplan (1989), l’Attention Restoration Theory stipule que la vie moderne impose une surcharge soutenue à l’attention dirigée, menant à l’épuisement cognitif. La nature fournit des stimuli caractérisés par une « fascination douce » (soft fascination), permettant aux mécanismes volontaires d’inhibition de se reposer. En introduisant des questions spécifiques sur la variété des textures, les mouvements d’animaux et la décomposition naturelle, BIO-WELL permet de vérifier l’hypothèse des Kaplan selon laquelle un niveau supérieur de richesse perceptive et d’étendue écosystémique engendre une clarté mentale supérieure (domaine cognitif de l’échelle).

La Théorie de la récupération du stress (SRT)

Proposée par Roger Ulrich (1983), la Stress Recovery Theory postule une réponse affective et physiologique non consciente et immédiate aux configurations paysagères naturelles associées à la survie évolutive. Cette réponse induit une réduction de l’éveil du système nerveux autonome, une diminution de la pression artérielle et une modulation positive de l’humeur. La dimension de bien-être physique et émotionnel de BIO-WELL évalue directement ces marqueurs de désactivation du stress en mesurant la décontraction musculaire et le recul de la tristesse face aux attributs sensoriels du vivant.

Le Modèle biopsychosocial-spirituel de la santé

Enrichissant les approches classiques de George Engel (1977), l’intégration de la dimension spirituelle traduit les conceptualisations contemporaines de la santé mentale positive. L’expérience de la transcendance et de la reliance écosystémique face aux processus écologiques séculaires relève d’une modalité existentielle reconnue comme protectrice contre les états dépressifs et anxiogènes.

7. Validité / Validity

Les preuves de validité du questionnaire BIO-WELL ont été colligées au moyen d’analyses statistiques rigoureuses issues de la méthodologie classique des tests et des modèles contemporains de la mesure :

Modélisation par la Théorie de la Réponse aux Items (TRI)

Les données empiriques ont été soumises au modèle des réponses graduées (Graded Response Model – GRM) de Samejima. Les indices d’ajustement du modèle ont confirmé une adéquation supérieure par rapport aux modèles concurrents. L’évaluation systématique des paramètres de discrimination d’item (paramètre $a$), des indices de fit résiduels ainsi que des valeurs d’infit et d’outfit a conduit à épurer la batterie initiale de huit items de bien-être pour n’en retenir que cinq particulièrement informatifs et discriminants le long du continuum latent. Les items éliminés présentaient des redondances sémantiques ou des capacités discriminatives sous-optimales.

Validité convergente et discriminante

La validité convergente et discriminante a été examinée en corrélant les scores moyens du BIO-WELL avec des instruments standardisés évaluant la résilience psychologique (ex. Brief Resilience Scale), l’estime de soi (échelle de Rosenberg) et les affects positifs et négatifs (PANAS). Les coefficients de corrélation ont révélé des associations significatives mais modérées, démontrant que le bien-être induit par la biodiversité est étroitement lié aux indicateurs établis de santé psychologique sans pour autant se confondre avec eux. L’outil capte ainsi une variance spécifique attribuable à l’interaction écologique directe.

Validité concurrente

La validité concurrente a été établie par la méthode des groupes contrastés. Les analyses de variance ont mis en évidence des différences statistiquement significatives entre les sous-groupes de participants : les individus ayant eu des contacts réguliers et fréquents avec les milieux forestiers durant l’enfance ou l’adolescence, ainsi que ceux accordant une valeur subjective fondamentale aux visites en extérieur, affichent des scores globaux BIO-WELL significativement plus élevés que leurs pairs non exposés.

Validité prédictive

Dans des modèles de régression multiple contrôlant rigoureusement les variables sociodémographiques (âge, genre, niveau d’éducation, statut socio-économique), le score moyen global du BIO-WELL a expliqué un incrément statistiquement significatif de variance dans trois variables dépendantes clés :

• L’importance subjective accordée au temps passé dans la nature ;
• L’acuité perceptive à remarquer la nature dans son environnement quotidien (nature noticing) ;
• Le degré d’identification et de proximité psychologique avec le monde naturel (nature connectedness).

8. Fidélité / Reliability

L’évaluation de la fidélité de l’échelle BIO-WELL démontre des qualités métrologiques remarquables dans l’estimation de la cohérence interne des scores :

Cohérence interne

Pour chacune des 17 questions d’amorce relatives à la biodiversité, le coefficient alpha de Cronbach ($lpha$) calculé sur les cinq items de réponse de bien-être s’est avéré systématiquement élevé, dépassant largement les seuils d’acceptabilité conventionnels de 0,70 et 0,80 pour atteindre des niveaux oscillant généralement entre 0,85 et 0,92 selon les amorces écologiques considérées. Ces résultats confirment l’homogénéité du construit biopsychosocial-spirituel appliqué à des composantes biotiques variées.

Corrélations item-total

Les corrélations corrigées item-total (item-rest correlations) pour l’ensemble des amorces ont affiché des valeurs modérées à fortes, se situant de façon constante au-delà du seuil minimal recommandé de 0,40. Chaque domaine de bien-être contribue donc de façon robuste et substantielle à la variance du score composite de chaque amorce, sans distorsion disproportionnée causée par un item isolé.

Précision de la mesure

L’erreur standard de mesure (SEM) associée aux scores de l’échelle est demeurée faible et stable sur une vaste étendue du trait latent ($ heta$), attestant d’une sensibilité uniforme de l’instrument tant chez les répondants manifestant une réactivité modérée que chez ceux fortement sensibles aux configurations écologiques.

9. Analyse factorielle / Factor Analysis

L’architecture interne du questionnaire BIO-WELL a fait l’objet d’investigations statistiques combinant analyses factorielles exploratoires et confirmatoires :

Analyse factorielle exploratoire (AFE)

Au moyen de l’extraction par factorisation de l’axe principal (Principal Axis Factoring) assortie de rotations obliques, les auteurs ont comparé rigoureusement des solutions à 1 facteur, 2 facteurs et 3 facteurs pour chaque amorce de biodiversité. L’analyse conjointe des saturations factorielles, des valeurs propres (critère de Kaiser et analyse parallèle) et des indices d’ajustement empiriques a révélé que le soutien statistique en faveur d’un nombre déterminé de facteurs différait selon la question d’amorce spécifique examinée. Certaines dimensions sensorielles élémentaires (ex. les odeurs ou les couleurs) ont montré une forte unidimensionnalité directe, tandis que des processus écologiques plus complexes induisaient des ramifications bifactorielles séparant le bien-être somato-émotionnel du bien-être socio-spirituel.

Analyse factorielle confirmatoire (AFC)

Afin de privilégier la parcimonie conceptuelle et de standardiser la procédure de cotation à travers les 17 amorces, un modèle unifactoriel de second ordre a été soumis à l’AFC pour chaque amorce. Les résultats confirment une adéquation satisfaisante pour l’ensemble des amorces écologiques au regard des standards psychométriques usuels :

• L’indice de comparaison de Bentler (CFI) et l’indice de Tucker-Lewis (TLI) atteignent des seuils satisfaisants (> 0,90 à 0,95) ;
• La racine de l’erreur quadratique moyenne d’approximation (RMSEA) demeure dans des intervalles acceptables (< 0,08) ;
• Les saturations factorielles standardisées de chaque item de bien-être sur le facteur latent sous-jacent sont toutes fortes et statistiquement significatives ($p < 0,001$).

Ces éléments corroborent la légitimité théorique et statistique du calcul d’un score moyen synthétique de bien-être pour chacune des questions relatives à la biodiversité.

10. Instrument de mesure / Instrument

• Nom complet de l’instrument : Échelle BIO-WELL (Biodiversity and Wellbeing Scale).
• Auteurs : Katherine N. Irvine, Jessica C. Fisher, Phoebe R. Bentley, Maximillian Nawrath, Martin Dallimer, Gail E. Austen, Rob Fish et Zoe G. Davies (2023).
• Type d’évaluation : Questionnaire d’auto-évaluation psychométrique original, administré par voie électronique.
• Structure de l’outil : Conception matricielle combinant 17 questions d’amorce sur la biodiversité et 5 items de réponse de bien-être (soit 85 jugements individuels au total).
• Format de réponse : Échelle visuelle analogique (EVA) continue de 0 à 100 points délimitée par des ancres linguistiques bipolaires (antonymes) opposées situées aux extrémités d’une ligne de 100 mm.
• Échelle de réponse authentique du test :
  
  Exploratory Factor Analysis: Using principal axis factoring, the authors compared 1-factor, 2-factor, and 3-factor solutions. However, upon examining the loadings and model fit statistics together, the authors found statistical support for the number of factors differed for each biodiversity stem question.
• Procédure de cotation et de codage :
  • Le positionnement initial du curseur par le répondant génère une valeur brute de 0 à 100 : les scores de 0 à 49 reflètent initialement une réponse positive, 50 correspond à un état neutre, et les scores de 51 à 100 désignent une réponse négative.
  • Inversion des scores : Afin de garantir une interprétabilité intuitive standardisée, les scores bruts sont inversés selon la formule ($100 – \text{score brut}$). Sur l’échelle finale inversée, 0 à 49 indique un bien-être négatif / dégradé, 50 indique la neutralité, et 51 à 100 représente un bien-être positif / amélioré.
  • Calcul des scores composites : Le score BIO-WELL pour chaque facette écologique correspond à la moyenne arithmétique des 5 items de réponse de bien-être associés à cette amorce. Un score global peut être généré en calculant la moyenne globale des 17 amorces.
• Population cible : Adultes (18 ans et plus), hommes et femmes, tout niveau socio-culturel.
• Contexte d’administration : L’administration requiert une consigne d’immersion mentale guidée incitant le sujet à s’imaginer dans un écosystème forestier de proximité à la période actuelle de l’année.

11. Permissions, Tarifs et Année du test / Permissions & Fee and Test Year

• Année de publication officielle : 2023.
• Droits d’utilisation et permissions : L’instrument est mis à la disposition de la communauté scientifique sous licence internationale Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0). Il peut être utilisé, reproduit et adapté librement pour la recherche académique, l’enseignement et les applications non commerciales, sous réserve de citer fidèlement la source princeps.
• Tarifs et frais : Entièrement gratuit (aucun frais d’acquisition, de licence ou de redevance).
• Utilisation commerciale : Non autorisée sans accord écrit explicite des auteurs et détenteurs des droits.
• Contact institutionnel : Dr Katherine N. Irvine, The James Hutton Institute, Social, Economic and Geographical Sciences Department, Aberdeen, Royaume-Uni. Courriel : [email protected].

12. Références / References

• Cronbach, L. J. (1951). Coefficient alpha and the internal structure of tests. Psychometrika, 16(3), 297–334. https://doi.org/10.1007/BF02310555
• Engel, G. L. (1977). The need for a new medical model: A challenge for biomedicine. Science, 196(4286), 129–136. https://doi.org/10.1126/science.847460
• Irvine, K. N., Fisher, J. C., Bentley, P. R., Nawrath, M., Dallimer, M., Austen, G. E., Fish, R., & Davies, Z. G. (2023). BIO-WELL: The development and validation of a human wellbeing scale that measures responses to biodiversity. Journal of Environmental Psychology, 85, 101921. https://doi.org/10.1016/j.jenvp.2022.101921
• Kaplan, R., & Kaplan, S. (1989). The experience of nature: A psychological perspective. Cambridge University Press.
• Samejima, F. (1969). Estimation of latent ability using a pattern of response bounds. Psychometrika Monograph Supplement, 34(4, Pt. 2), 1–100. https://doi.org/10.1007/BF03372160
• Ulrich, R. S. (1983). Aesthetic and affective response to natural environment. Dans I. Altman & J. F. Wohlwill (Dirs.), Behavior and the Natural Environment (pp. 85–125). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-3539-9_4
• Wilson, E. O. (1984). Biophilia: The human bond with other species. Harvard University Press.

13. Questions et items du questionnaire / Scale Items