Il est souvent admis que la déforestation des forêts est un facteur aggravant du réchauffement climatique. Mais la déforestation et la dégradations des forêts occupent la deuxième place en émission de gaz à effet de serre après le combustible fossile. Par exemple, entre 1997 et 2006, avec les incendies, elles représentaient près de 15% d’émission de gaz à effet de serre.
La dégradation des forêts est un changement de la structure de la forêt causée par les activités anthropiques et/ou naturelles. Le principal facteur anthropique dans les pays subtropicaux c’est l’exploitation forestière non durable à cause de la forte demande en bois.
SOURCE: CIFOR
Des cartographies sur la déforestation de la forêt sont une mine d’or alors que sur la dégradation de la forêt ne l’est pas vraiment… En effet, il y a moins de données sur la dégradation à cause du concept. Pour rappel, c’est le changement de la structure du couvert forestier. C’est un phénomène complexe à détecter et quantifier. Par exemple, la télédétection permet de détecter des vides dans la canopée ou des changements dans les signatures spectrales… En revanche, tout ce qu’il se passe en dessous de la canopée, tel que l’extraction de bois et de pâturage, n’est pas détecté par la télédétection.
Les détections des changements de structure doivent avoir une approche régionale plutôt que d’avoir une stratégie unique. Il y a deux grandes catégories de mesures : mesures optiques et les mesures DAS c’est–à-dire les méthodes d’acquisition de données pour mesurer des phénomènes physiques d’une certaine manière, et les données LIDAR.
Méthodes optiques
Les différentes sources de données proviennent principalement des satellites suivants :
Landsat, Sentinel-2, CBERS, IRS, RapidEye, MODIS, SPOT, Pléiades, Quickbird/WorldView/GeoEye…
- SMA pour mesurer la perte de la végétation soit par une diminution de la composante spectrale verte ou augmentation de la végétation non photosynthétique. Le système DETER-B de l’INPE ( Institut National de la Recherche Spatiale du Brésil ) est un système opérationnel détectant la dégradation des forêts avec la SMA.
- L’algorithme LandTrendr était à l’origine développé pour une série chronologique multi bandes Landsat en observant les changements spectraux d’un pixel sur une période plus ou moins longue. Les trajectoires spectrales qui en résultent au fil du temps font des changements au cours du temps (saisonnalité) et la variabilité du changement est évidente. – Lorsque des perturbations se produisent, la valeur d’un pixel sera présentée par un court segment de ligne fortement incliné.
- L’interprétation visuelle ciblant des zones de forte intensité de perturbation. La qualité des résultats dépend de la résolution spatiale des données d’entrée et peut devenir très précise lors de l’analyse d’images VHR. Cependant, il souffre des contraintes de temps, de main-d’œuvre et de biais de l’utilisateur et devient difficile lorsque l’intensité de la dégradation est faible.
- D’autres indices sont aussi déployés pour cartographier les dégradations causées par des perturbations extérieures telles que les incendies, les insectes etc. Par exemple l’indice NBR de Landsat est l’indice de combustion normalisé.
Données DAS
-Données SAR ( Synthetic Aperture Radar ) complète la méthode optique en prenant en compte la situation atmosphérique c’est-à-dire celle des nuages. Les capteurs SAR peuvent mesurer la perte de la couverture arborée liée à l’extraction des bois aux défrichements, aux routes et aux ponts en grumes. Sans rentrer dans les détails, vous pouvez aller consulter le site geoawesomeness dont le lien se trouve en premier dans la sitographie. Les sources des données pour cette méthodes proviennent principalement des satellites suivants : TerraSAR-X/TanDEM-X, AILOS Palsar, Sentinel-1, JERS, COSMO-SkyMed etc
Données LIDAR
Les données LIDAR grâce à une méthode de triangulation des points permettent de détecter les changements de hauteur et de volume des arbres.
Par exemple, GEDI ( The Global Economic Dynamics Investigation ) est un altimètre laser utilisé depuis 2018 par l’ISS ( International Spatial Station ) permet de la caractérisation des processus du cycle de l’eau et du carbone.
Etude de cas
La figure ci-dessous montre différentes étapes de la dégradation forestière à cause d’une exploitation dans la forêt amazonienne.
- A montre une zone de dégradation modérée due aux réglementations de l’exploitation forestière comprenant des zones de régénération du milieu.
- B montre une zone de forte dégradation avec de nombreuses parcelles de sol nu exposées.
- C présente une zone de faible perturbation (Source : INPE )
Conclusion :
Pour analyser la dégradation d’une forêt, il faut savoir quel type de forêt il s’agit et quelles sont les méthodes à utiliser. La combinaison des méthodes et des types de capteurs améliore les résultats. De plus, le choix des images satellitaires la résolution spatiale et temporelle car plus elle est élevée plus la détection de perturbations est à petite échelle. Cela implique généralement une zone d’étude limitée et un coût plus élevé.
Sitographie :