Vers un meilleur suivi du respect de la lutte contre la déforestation grâce aux données satellites

Les forêts qui couvrent près de 30% des terres émergées fournissent des services écosystémiques essentiels pour l'Homme. Et pourtant, elles disparaissent à un rythme alarmant. Lors de la COP26 sur le Climat en novembre dernier, les pays signataires représentant près de 90% des forêts mondiales se sont engagés à stopper la déforestation et la dégradation des terres d'ici 2030. Pour les autorités compétentes, il devient donc indispensable de pouvoir détecter toute activité de déforestation afin de respecter les engagements pris. Parmi les outils existants, les données satellitaires peuvent jouer un rôle clé. Zoom en images.

Figure : Détection de nouvelles aires ayant subi une déforestation (terrains déboisés en brun/rouge) près de Castelo de Sonhos dans l’état de Para au Brésil (© European Union, Copernicus Sentinel-2 imagery)

Donnée du jour : Images satellites mettant en évidence une déforestation récente dans l’état de Para au Brésil. Ces images ont été prises respectivement le 23 octobre 2020 (gauche) et le 03 octobre 2021 (droite) par les satellites Sentinel-2 du programme européen Copernicus.


Description : À l'échelle mondiale, les forêts ne représentent en 2000 que 39,76 millions km2, soit 30% des terres émergées [1]. Elles sont cependant menacées par la déforestation (perte ou recul de la surface forestière pour d’autres usages des terres) et la dégradation des terres. Sur la période 2000-2016, la planète a ainsi perdu 7% du couvert forestier [2]. À titre d’exemple, Haïti a perdu 98% de sa couverture forestière au profit du charbon et de l’agriculture. La déforestation est un enjeu majeur, car elle contribue à l’érosion de la biodiversité, fragilise les populations locales qui dépendent de ces écosystèmes pour subvenir à leurs besoins, et participe au réchauffement global. En effet, à ce jour, la déforestation représente 11% des émissions totales de dioxyde de carbone [3].

Les forêts jouent un rôle clé pour les êtres vivants pour de multiples raisons. Premièrement, ils fournissent des habitats aux populations et à la faune : 1,6 milliard de personnes dépendent des avantages offerts par les forêts, notamment pour la nourriture et l'eau. Deuxièmement, les forêts jouent un rôle essentiel dans la régulation du climat. En effet, elles sont des puits de carbone clés et représentent à ce jour (période 2011-2020) 29% du stockage total de carbone [3]. Et pour finir, les forêts produisent de l'oxygène et constituent ainsi les poumons de la planète. Les forêts sont donc vitales pour le bien-être humain et pour cette raison, elles constituent un bien public et une ressource commune. Par conséquent, la communauté internationale ainsi que les communautés locales accordent un grand intérêt à les préserver.

Lors de la COP26 sur le climat, outre l'adoption du Pacte de Glasgow pour le climat, plusieurs coalitions et partenariats ont vu le jour, en particulier une ayant pour but de lutter contre la déforestation mondiale. À travers une nouvelle déclaration à l'initiative du Royaume-Uni, les pays signataires qui regroupent plus de 90% des forêts de la planète se sont engagés à stopper et à inverser le recul des forêts et la dégradation des terres d’ici 2030 [4] avec 12 milliards de dollars de fonds publics engagés pour protéger et restaurer les forêts [5].

Obtenir des informations relatives aux activités de déforestation devient donc indispensable pour les autorités compétentes afin de respecter les engagements pris. Pour cela, les données satellitaires peuvent jouer un rôle majeur. En effet, par le caractère synoptique des données satellites (i.e., résolution spatiale, grande fréquence de revisite), l’occupation des sols peut être caractérisée et tout changement détecté et cela quasi en temps réel. En comparant deux images d'une même zone à des périodes différentes, les images satellites permettent en effet de constater la déforestation et de quantifier l'ampleur du phénomène (Figure). Un suivi régulier permet en plus de détecter tout activité anormale et ainsi prévenir de toute déforestation majeure. Les données satellites ont l'avantage de pouvoir couvrir de larges territoires et de s’affranchir des frontières géopolitiques, des qualités indéniables compte tenu de l'immensité et de l'inhospitalité de certaines forêts tropicales.

Il existe à ce jour un programme de surveillance des forêts à l'échelle mondiale nommé Global Forest Watch. Ce programme fournit en particulier une carte mondiale des pertes annuelles du couvert forestier. Depuis 2016, la plateforme commence à fournir des cartes mensuelles et hebdomadaires sur la déforestation. Les cartes sont issues de l'analyse des images optiques des satellites Landsat à une résolution de 30 m et sont disponibles depuis 2001 [3]. Elles permettent ainsi d'évaluer et de suivre quantitativement le recul du couvert forestier, un signe pouvant avoir pour origine une déforestation et/ou une dégradation des terres. D'autres projets sont également en cours de développement. On peut citer le projet TropiSCO, labellisé Space Climate Observatory, qui unit le CNES, le laboratoire CESBIO et la startup GlobEO. Le projet a pour ambition d'exploiter les images radar de la mission Sentinel-1 du programme européen Copernicus afin de cartographier et de suivre la déforestation tropicale. Ces régions souvent couvertes par des nuages, les images radar ont l'avantage par rapport aux images optiques de s'en affranchir.


Zoom sur les missions et données satellites : Les images de la figure ont été acquises par l'imageur optique MultiSpectral Instrument (MSI) à bord des satellites Sentinel-2 du programme Copernicus. Pour rappel, ce programme de l'Union européenne a pour but d'observer et de surveiller la Terre et son environnement pour le bénéfice des citoyens européens pour notamment soutenir dans la réponse aux défis socio-économiques, environnementaux et climatiques. Les imageurs optiques sont utilisés, car ils mesurent la lumière solaire réfléchie (i.e., réflectivité) par la surface. La plupart des végétaux étant composés de chlorophylles, permettant la photosynthèse. Cette dernière est détectable indirectement par ces instruments. Le principe est assez simple. La chlorophylle nous apparaît verte dans la gamme du visible (à oeil nu), car elle renvoie essentiellement la lumière solaire dans le vert (maximum de réflectivité dans le vert et absorbe principalement la lumière (ou énergie) solaire dans le bleu et le rouge. En effet, lorsque l'on mesure la réflectivité en fonction de la longueur d'onde (ou couleur), deux bandes d'absorption (ou baisses de la réflectivité), une dans le bleu (env. 450 nm) et l'autre dans le rouge (660 nm)) sont observables ayant pour origine l'absorption de l'énergie solaire par la chlorophylle nécessaire pour la photosynthèse. Lorsque les nuages couvrent le site d'étude, les images radar des satellites Sentinel-1 peuvent être utilisées, car insensibles aux nuages.


Référence :

[1] Feng, M. et al. 2016, Earth science data records of global forest cover and change: Assessment of accuracy in 1990, 2000, and 2005 epochs, disponible ici.

[2] Hansen, M. et al. 2013, High-resolution global maps of 21st-century forest cover change, Science, Vol. 342, Issue 6160, pp. 850-853, disponible ici.

[3] Global Carbon Project, Global carbon budget, 2021, disponible ici.

[4] Glasgow leaders' declaration on forests and land use, disponible ici.

[5] COP 26: Pivotal Progress Made on Sustainable Forest Management and Conservation, UNFCCC, disponible ici.

 

À propos de l’auteur :

Jennifer Fernando est conseillère en stratégie environnementale basée sur l'utilisation des données de l'observation de la Terre par satellites. Elle accompagne les acteurs des territoires (établissements publics, collectivités, entreprises, ONG/associations/fondations, citoyens) qui souhaitent utiliser les données et images satellites dans le but de faciliter l'évaluation, la gestion et le suivi des ressources naturelles (eau, forêt, sol, air, écosystèmes, biodiversité) et des changements globaux (pollution, pénurie, dérèglement climatique). Elle accompagne également les acteurs de la communauté du spatial (start-ups, PME, ETI, agences spatiales) qui développent des missions spatiales et/ou exploitent les images et données satellites et qui souhaitent développer des applications au plus proche des besoins des utilisateurs finaux et les valoriser auprès d'eux.

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