TEMZANIE

TElédétection Multispectrale de Zones Anthropisées et Naturelles et de leur Insertion Environnementale

Projet de recherche financé par la SFR Condorcet, conduit en collaboration avec le GEGENAA (EA 3795 – université de Reims)

porteur : Jean-Paul DEROIN (GEGENAA) ; co-porteur : Boris BRASSEUR (EDYSAN)

Objectifs

Le projet TEMZANIE s’inscrit dans une démarche totalement exploratoire. Les partenaires du projet sont déjà impliqués dans des actions communes, mais l’approche par télédétection des systèmes culturaux et des forêts de Champagne et de Picardie est tout à fait originale. Elle complétera des approches telles que le lidar développé à EDYSAN comme au GEGENAA.

La diversité des données « satellitaires » de nouvelle génération permet d’envisager une approche plus approfondie que les simples inventaires agricoles ou forestiers des années 1980-2000. Un premier objectif sera de déterminer les nouvelles potentialités de ces données multispectrales sur un jeu de parcelles agronomiques expérimentales. Les apports croisés de ces techniques satellitaires, des analyses de qualité nutritive des sols et des données géohistoriques sont ensuite attendus afin de caractériser l’impact à long terme des pratiques sylviculturales sur la production de biomasse végétale et la biodiversité floristique.

Résumé

Les nouvelles générations de satellites offrent en téledétection de nouvelles caractéristiques tant spectrales (longueurs d’onde détectées) que spatiales (taille pixel) adaptées à l’étude des couverts végétaux.

L’analyse multispectrale apporte des informations sur la nature des pigments, l’anatomie et l’architecture de la plante, le contenu en eau ou le type de sol. En fonction du temps et du contexte local, les réponses spectrales sont influencées par des critères climatiques (stress hydrique), morphologiques (effets pente), géologiques (sols et substrat) et anthropiques (historique de gestion des parcelles, perturbations physico-chimiques des sols).

L’idée est de traiter des chroniques d’images de télédétection et d’en extraire les caractéristiques spectrales en se basant sur des parcelles à l’historique contrôlé. Parmi celles-ci les parcelles expérimentales de Terralab près de Reims, seront des sites de choix car leur occupation est connue pour la période 2015 à 2018. Des sites forestiers picards seront également suivis en se basant sur des chroniques pluriséculaires qui permettront de tester l’hypothèse d’un impact à long terme des modes de gestion (TSF vs FP) sur la productivité végétale, la biodiversité floristique et la qualité nutritive des sols. Différents modèles de sols seront comparés (luvisols-podzosols-rendosols) afin de tester la résistance de leur paramètres nutritifs face à l’intensification de la sylviculture. Les riches archives géohistoriques en forêt de Compiègne et de Saint-Gobain ainsi que la mise à disposition par l’ONF de levés LiDAR (2014 et 2015) sont des contextes très favorables à une telle étude. Ces atouts permettront de calculer à large échelle les volumes sur pied de la strate arborée sur des parcelles aux trajectoires géohistoriques maitrisées. Au-delà de la productivité ligneuse, la biodiversité floristique sera également examinée sur ces parcelles tests.

En croisant les données satellitaires avec  les données environnementales (météorologiques, propriétés des sols, productivité et biodiversité) nous voulons qualifier et quantifier  l’influence de plusieurs paramètres environnementaux et anthropiques sur les sols et la croissance végétale.

Le GEGENAA dirige le volet agronomique du projet conduit par un stagiaire de Master 2 recherche ; il guidera l’approche pour les aspects géologiques, pédologiques et télédétection.

Par son expertise dans le domaine de l’écologie végétale, de la géohistoire et de la géochimie des sols, EDYSAN dirige le volet sylviculture. Les parcelles étudiées seront situées sur le massif de Saint-Gobain Coucy-Basse.

La Chambre d’Agriculture de la Marne fournit les cartes de répartition des cultures pour le site de Terralab. L’INRA FARE donne un appui pour l’approche agronomique du problème.