Afin de documenter objectivement l’évolution au cours du temps de l’état de conservation de la biodiversité à l’échelle nationale et d’identifier les menaces pesant sur la faune, la flore et les habitats, il est nécessaire d’acquérir de manière régulière des données rendant compte de leur distribution et de leur abondance sur le long terme. Ce type de données faisant largement défaut au Grand-Duché de Luxembourg, le Gouvernement a décidé en 2008 de considérer l’élaboration et la mise en œuvre d’un programme national de surveillance de la biodiversité comme une priorité. Le Centre de Recherche Public Gabriel Lippmann (faisant aujourd'hui partie du Luxembourg Institute of Science and Technology, LIST) a alors été chargé de mettre sur pied et de coordonner ce système de surveillance grâce au soutien financier du Ministère ayant l’environnement dans ses fonctions.
La surveillance de la biodiversité au Luxembourg se base sur l’imbrication de deux modules qui permettent d’établir un tableau de bord général de l’état de conservation de la biodiversité au Luxembourg :
- Le programme de « surveillance globale ». Des procédures d’échantillonnage et des méthodes standardisées de récolte de données sur le terrain ont été développées afin de rendre compte de l’état de conservation de la biodiversité dans les milieux aquatiques, agricoles, urbains ou forestiers au Luxembourg. Cette surveillance passe par le suivi de divers groupes taxonomiques (comme les macroinvertébrés benthiques, les papillons de jour et autres pollinisateurs, et les oiseaux nicheurs) et permet de mieux cerner les pressions engendrées par les activités humaines sur les espèces peuplant l’ensemble du pays.
- Le programme de « surveillance ciblée ». Ce programme vise à améliorer les connaissances nationales sur l’état de conservation des espèces et habitats présents sur le territoire luxembourgeois et visés par les différentes annexes des directives «Habitats» et «Oiseaux». À l’instar de ce programme de surveillance, certains suivis sont entrepris localement par l’ANF ou les acteurs régionaux (stations biologiques, parcs naturels…) dans le but d’évaluer des mesures de gestion, notamment au niveau des zones protégées, mais pas exclusivement.
Mesurer l’évolution de la biodiversité en assurant une couverture exhaustive du Luxembourg n’est pas envisageable pour d’évidentes raisons logistiques. A l’exception d’espèces très localisées pour lesquelles l’ensemble des populations peuvent être suivies régulièrement, il est en général indispensable de limiter la collecte des données au niveau d’une série d’unités d’échantillonnage à répartir judicieusement à travers le pays selon différentes stratégies d’échantillonnage .