La télédétection pour le suivi et la conservation des zones humides : état de l’art en Méditerranée

Les zones humides font partie des milieux les plus productifs de la planète et figurent également parmi les plus menacées. En effet, de par leur grande productivité, elles sont extrêmement riches en biodiversité (faune et flore) et fournissent un grand nombre de services à l’homme nommés « services écosystémiques » répartis en trois catégories : les services de régulation, d’approvisionnement et les services culturels. De nombreux services écosystémiques sont liés aux zones humides tels que : l’atténuation des crues et du changement climatique, la fourniture en eau douce et l’accueil du public à des fins récréatives et touristiques (Burkhard et al., 2014).

 

L’étang de Vaccarès, situé dans la réserve naturelle nationale de Camargue. Crédit photo: © J. Jalbert / Tour du Valat

 

Malgré ces faits avérés, le déclin des zones humides, estimé à 50% depuis les années 1900 dans la région méditerranéenne (OZHM, 2012) se poursuit encore de nos jours à l’échelle mondiale . Cette réduction de surface entraine une perte, parfois irréversible, de biodiversité et de bénéfices pour l’homme. De nombreuses actions réalisées au niveau national et international sont mises en place dans le but d’enrayer cette perte. L’une d’entre elle est l’accession au statut Ramsar (Convention Ramsar, 1971, Iran), qui permet de mettre en avant les zones humides d’importance internationale d’après 9 critères spécifiques au type de zone humide, aux habitats et aux populations animales inventoriées sur site (principalement les oiseaux d’eau et les poissons). L’accession se fait si le site proposé remplit au moins un des 9 critères définis par la convention Ramsar .

Néanmoins, le manque de connaissances sur les fonctionnalités des zones humides et leur évolution physico-chimique et écologique au cours du temps en font des écosystèmes globalement mal connus à travers le monde. Les données acquises sur le terrain ne permettent pas toujours de quantifier l’évolution de la surface des zones humides au cours du temps ainsi que leurs paramètres physico-chimiques, ni d’aboutir à un inventaire complet à grande échelle. Les nouvelles technologies, telles que la télédétection, interviennent donc dans la complémentarité des connaissances et de la compréhension du fonctionnement des zones humides à grande échelle (nationale ou internationale).

La télédétection spatiale est un terme apparu en 1971, suite au lancement du premier satellite voué à l’observation des ressources naturelles terrestre (Landsat-1). Cette discipline englobe tous les outils permettant d’acquérir, à distance, des informations sur la surface terrestre. Ces informations sont extraites à partir d’images provenant des satellites en orbite autour de la terre ou de photos aériennes acquises depuis des survols en avion. La télédétection ayant la capacité d’apporter des informations clés pour la conservation des zones humides, de nombreux projets nationaux et internationaux ont vu le jour ces dernières années.

En voici une rapide revue :

 

Le projet GLOBWETLAND I (2003-2008)

 

L’Agence Spatiale Européenne (ESA), avec l’aide du secrétariat de la Convention Ramsar, a lancé en 2003 le projet GlobWetland I dans le but de démontrer toute la pertinence de l’image satellitaire et des technologies d’Observation de la Terre, intégrées à des systèmes d’information géographique pour l’inventaire, le suivi et l’évaluation des écosystèmes des zones humides.

 

Ce projet a été réalisé de 2003 à 2008, en collaboration avec plusieurs organisations de conservation et les gestionnaires de zones humides. Au total 52 zones humides dans 21 pays répartis sur 4 continents ont été étudiées.

Le projet GlobWetland I a permis de démontrer que les technologies satellitaires s’avèrent être des outils productifs et efficaces comme support de la Convention Ramsar et des Parties Contractantes.

Plus d’information ici : www.globwetland.org/

 

Le projet GLOBWETLAND II (2010 – 2014)

La suite plus importante au projet GlobWetland I est le lancement du projet GlobWetland II. Ce projet a pour objectif d’inventorier les zones humides dans le bassin méditerranéen, d’identifier les menaces pesant sur les sites et de produire des cartes géographiques synthétisant les informations extraites à partir des images satellites sur trois périodes différentes (1975, 1990, 2005).

A partir d’un grand nombre de types d’images satellites (Landsat, Sentinel-2, RapidEye et SPOT) l’outil permet de suivre plusieurs paramètres:

  • Les changements d’occupation du sol
  • L’évolution de la  surface des zones humides (milieux naturels et artificiels)
  • Les principales pressions sur les zones humides

Les cartes ont été réalisées sur plus de 200 zones humides sélectionnées sur les zones côtières des bassins versants des pays sud et est du bassin méditerranéen, du Maroc à la Syrie (à moins de 100 km de la côte).

L’outil GLOBWETLAND II permet donc de suivre l’évolution de la surface des zones humides, de mettre en évidence les changements d’occupation du sol (évolution de l’étalement urbain et agricole, pertes d’habitat naturel) et de suivre l’évolution de la surface inondée des zones humides côtières au cours du temps.

En savoir plus sur le projet : www.globwetland.org/

Grâce à ce projet, l’Observatoire des zones humides méditerranéennes (OZHM) a pu analyser les cartes produites et compléter l’étude au niveau de la rive nord de la méditerranée (de la Turquie au Portugal). Ce travail a permis de produire un rapport sur l’Occupation du sol – Dynamiques spatiales de 1975 à 2005 dans les zones humides littorales méditerranéennes. Le bilan dressé montre que les zones humides méditerranéennes ont en moyenne vu leur surface en habitat naturel réduit de 10% entre 1975 et 2005 pour les raisons suivantes : l’extension du milieu urbain et agricole, l’augmentation du prélèvement en eau, la construction de retenues d’eau (barrage) et l’érosion marine engendrant le recul du trait de côte.

Plus d’information :

Télécharger le second rapport thématique Occupation du sol : « dynamiques spatiales dans les zones humides littorales méditerranéennes de 1975 à 2005 »

Télécharger la synthèse « Les milieux humides remarquables, des espaces naturels menacés – Quelle occupation du sol au sein des sites Ramsar de France métropolitaine ? Rétrospective 1975- 2005 »

 

Cartographie GlobWetland II. Photo: ESA

 

SWOS (Satellite-based Wetland Observation Service, 2015-2018)

 

Le projet SWOS, financé par le programme européen Horizon 2020 a pour objectif la création d’un outil de télédétection pour le suivi des zones humides construit à partir d’indicateurs. Dans un premier temps, les premiers produits SWOS, disponibles sous forme de cartes pour les sites tests sélectionnés, sont mis à disposition du grand public en ligne sur le portail de SWOS.

 

Dans un second temps, un outil de télédétection comprenant de nombreuses fonctionnalités et applicable sur de nombreux types d’images satellites (Sentinel-1, 2 et 3, Landsat 1 à 8n Enviset MERIS et MODIS), ainsi que plusieurs indicateurs, seront mis à disposition des politiques et gestionnaires, accompagné d’un tutoriel d’utilisation. L’outil de télédétection SWOS, utilisable à partir sur de cartographie (QGis, ArcGis) et les indicateurs qui lui sont associés permettent l’extraction de données liées aux zones humides et la production de différents types de cartes liées aux thématiques suivantes :

  • Les changements d’occupation du sol
  • Les paramètres physico-chimiques de l’eau
  • La dynamique des eaux de surface
  • L’humidité des sols
  • La capacité des habitats à fournir des services écosystémiques (exemple : régulation des crues)

Cet outil a été testé sur 25 sites localisés dans 19 pays et répartis sur 3 continents, et a permis de mettre en évidence, entre autre, l’évolution au cours du temps et les menaces pesant sur les zones humides. Ces résultats sont voués, par la suite, à permettre aux gestionnaires et politiques d’adapter les pratiques de gestion ou de mettre en place des mesures de restauration des zones humides concernées.

En savoir plus sur SWOS ici.

 

Exemple d’un produit SWOS localisant et de délimitant les ZH en Albanie par satellite, avec la cartographie des habitats humides selon les définitions données par l’indicateur 6.6.1 des ODD (SDG indicator 6.6.1:Total extent of Water related ecosystems). Photo: Tour du Valat

 

RhoMéO (2009-2013)

Le projet RhoMéO, soutenu par l’Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse et la Région Auvergne-Rhône-Alpes, a pour objectif la mise en place d’outils de télédétection pour le suivi des zones humides à l’échelle du bassin Rhône-Méditerranée. L’outil a été construit grâce à 13 indicateurs, calculés à partir de données biologiques et physico-chimiques récoltées sur le terrain et d’informations extraites d’images satellites (Landsat 5 TM et Landsat 7 ETM+), puis appliquées sur 200 sites tests de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur.

La mise en application des indicateurs permet d’identifier les zones humides et de mettre en évidence leur état biologique et physico-chimique ainsi que les pressions qu’elles subissent. L’outil, utilisable à partir du logiciel SIG ArcGis, est mis à disposition des gestionnaires d’espaces naturels du bassin Rhône-Méditerranée en ligne ici, accompagné de tutoriels à destination des utilisateurs.

En savoir plus sur RhoMéO : http://rhomeo-bao.fr/

 

Projet inondation (2015-2018)

Le projet inondation, initié en 2015 par la Tour du Valat et actuellement en cours de finalisation, a pour objectif de développer un outil de télédétection permettant la réalisation d’un inventaire exhaustif des zones humides méditerranéennes. L’outil développé permettra d’obtenir des informations sur les surfaces inondées au cours du temps et la qualité des eaux à l’échelle du bassin méditerranéen. Poussé à son optimum, l’outil pourra différencier les zones inondées temporairement des zones humides à proprement dites. Dans un second temps, ce travail contribuera également au développement de deux indicateurs de l’OZHM liés aux zones humides : l’indicateur « degré d’inondation des zones humides » et le futur indicateur « d’eutrophisation du milieu ».

Le résultat obtenu participera à la construction de la base de données de l’OZHM, regroupant toutes les données disponibles sur les zones humides méditerranéennes, vouée à être mise à disposition d’une partie du public via un site de type Web Mapping.

Les nouveaux outils de télédétection apportent un réel plus à la conservation des zones humides. Ils permettent d’acquérir des données difficilement mesurables sur le terrain et sur de grandes échelles géographiques. L’aboutissement des projets cités précédemment est de mettre à disposition des politiques et des gestionnaires les outils et les données produites pour permettre à tous d’acquérir  des connaissances sur le fonctionnement et le rôle des zones humides afin d’atteindre les objectifs de conservation.

 

Plus d’information

 

Contact

Anis Guelmami, Tour du Valat

guelmami@tourduvalat.org

 

 

Bibliographie:

Observatoire des Zones Humides Méditerranéennes, 2014. Occupation du sol – Dynamiques spatiales de 1975 à 2005 dans les zones humides littorales méditerranéennes. Dossier thématique N°2. Tour du Valat, France. 48 pages. ISBN : 2-910368-59-9.

Sanchez A, Abdul Malak D, Guelmami A, Perennou C (2015) Development of an Indicator to Monitor Mediterranean Wetlands. PLoS ONE 10(3): e0122694.

Brochure du projet SWOS.

HandBook GLOBEWETLAND II, “Un projet pilote regional de la conservation Ramsar sur les zones humides”

Burkhard B., Kandziora M., Hou Y. and Müller F.; « Ecosystem Service Potentials, Flows and Demands – Concepts for Spatial Localisation, Indication and Quantification » ; Landscape Online, p1 32, 2014.

Observatoire des Zones Humides Méditerranéennes (OZHM) ; « Les zones humides méditerranéennes : Enjeux et perspectives » ; Rapport technique, Tour du Valat, France, 128p., 2012.