Suivre une menace planétaire par télédétection : la désertification

[Post-doc/IR] Évaluation des coûts et avantages de l’usage des technologies numériques pour aider à la transition agroécologique de filières agricoles
décembre 14, 2022
#CDD – Bordeaux Sciences Agro / Laboratoire Informatique – Support applications
décembre 16, 2022
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Suivre une menace planétaire par télédétection : la désertification

Aujourd’hui, plus de 75 % de la surface terrestre est déjà dégradée et plus de 90 % pourrait l’être d’ici 2050 (Atlas de la désertification, 2018). Cette dégradation est majoritairement due à la désertification qui est un processus irréversible. Les conséquences de la désertification sont autant environnementales que sociales et économiques.

Connaître l’état actuel de dégradation des terres est indispensable pour définir des politiques de protection, de restauration et de gestion durable. L’une des difficultés est la définition d’une méthode harmonisée applicable à différentes échelles spatiales. Dans le cadre de l’observation des écosystèmes, la télédétection par satellite permet des observations régulières et répétitives de la quasi-totalité de la planète. La télédétection apporte des informations parfois indispensables et impossibles à acquérir autrement pour l’alerte précoce et le suivi du développement des phénomènes de désertification.

Images satellitaires et étude de la désertification

Depuis les années 1990, les recherches sur l’utilisation de la télédétection pour l’étude de la désertification se multiplient. Les images LANDSAT sont majoritairement utilisées dans l’étude de la désertification. Ce programme permet d’accéder à des plages temporelles intéressantes pour la détection et l’analyse de changement sur la dégradation des terres. Les deuxièmes données satellitaires les plus utilisées proviennent du programme MODIS.

Fig.1 Source des données satellitaires les plus utilisées dans l’étude de la désertification ces 35 dernières années (abscisse : nombre d’article), source : Daniela Rivera-Marin, Jadunandan Dash, Booker Ogutu, 2022

L’étude de la désertification peut se faire selon plusieurs angles. Selon l’objectif de l’étude, les données satellitaires ne sont pas valorisées de la même façon. Les différents sujets d’études sont :

  • L’étude temporelle de la désertification.
  • La description du processus de désertification
  • Identification de nouvelles méthodes et variables pour l’étude de la désertification.
  • Prédiction et simulation des risques futur.

Pour effectuer ces études, plusieurs variables sont utilisées (fig.2). Les variables les plus utilisées concernent la végétation et l’occupation/utilisation des sols. Plus précisément, il s’agit du NDVI, des indices de précipitation, des indices de végétation, des indices sur l’utilisation des sols et sur l’occupation des sols. D’après l’article de Daniela Rivera-Marin, Jadunandan Dash et Booker Ogutu, , 164 variables ont déjà été valorisées pour l’étude de la désertification. La multiplicité des variables et de leurs combinaisons témoigne du manque de standardisation dans l’étude de la désertification. Ceci est une des principales limites pour internationaliser l’étude du phénomène.

Fig.2 Variables les plus utilisées pour l’étude de la désertification utilisant des données satellitaires (abscisse : nombre d’article), source : Daniela Rivera-Marin, Jadunandan Dash, Booker Ogutu, 2022)

Perspectives

Les recherches sur l’application de la télédétection à la désertification sont prometteuses et génèrent de la connaissance sur des zones parfois inaccessibles. Par exemple, Ali Mihi Rabeh Ghazela et Daoud wissal ont étudié dans leur papier de juillet 2022 la province de Tebessa en Algérie. Leur étude a permis d’établir une carte de risque d’exposition à la désertification. Pour ce faire, ils ont utilisé des images Oli Landsat 8 pour calculer deux paramètres : le NDVI et TGSI (Topsoil Grain Size Index). Le NDVI et le TGSI ont été couplés à des indices d’aridité et de pression anthropique pour obtenir la carte suivante (fig.3).

Fig.3 Carte des risques d’exposition à la désertification de la zone de Tebessa, source :Ali Mihi Rabeh Ghazela et Daoud wissal 2022

La télédétection est un outil parmi d’autres, certes puissant, mais non une solution miracle scientifique, décisionnelle ou opérationnelle. Les causes de ce phénomène sont multiples expliquant la complexité de l’étude. Le combat contre la désertification remet en question le modèle agricole intensif actuel. Lutter contre la désertification c’est surtout réfléchir conjointement à des mesures restauratrices, d’aides aux populations et de nouvelles pratiques agricoles.

Dossiers thématiques du CSF 2005-2006-2010
https://veillecarto2-0.fr/2021/10/25/surveiller-la-desertification-par-la-teledetection/
https://reporterre.net/Trois-milliards-d-humains-sont-affectes-par-la-desertification
https://op.europa.eu/webpub/eca/special-reports/desertification-33-2018/fr/
Mapping potential desertification-prone areas in North-Eastern Algeria using logistic regression model, GIS, and remote sensing techniques – PubMed (nih.gov)
The use of remote sensing for desertification studies: A review – ScienceDirect
WAD | World Atlas of Desertification (europa.eu)