Une nouvelle étude propose un outil puissant d’analyse d’images satellite des forêts boréales (qu’on appelle parfois aussi « taïga » en Amérique du Nord) qui permet d’obtenir un degré d’information sans précédent sur la santé et la dynamique de ces écosystèmes cruciaux.
L’étude, menée par Afshin Amiri, Keyvan Soltani et Silvio Jose Gumiere, des scientifiques affiliés au Département des sols et de génie agroalimentaire de l’Université Laval, sous la direction et la supervision de Hossein Bonakdari, professeur agrégé à la Faculté de génie de l’Université d’Ottawa, a mené à la création de l’« indice coniférien » (« needleleaf index » ou NI), un nouvel indice spectral conçu pour mettre en évidence les zones de forêt de conifères dans les images satellites Landsat avec une précision remarquable.
« Tous les objets émettent leur propre signature spectrale, un rayonnement électromagnétique unique qui révèle leur composition, qu’il s’agisse de végétation, de minéraux ou de structures artificielles. En utilisant la signature spectrale unique des conifères, nous pouvons maintenant faire le suivi des changements survenant dans ces écosystèmes avec un degré d’exactitude et de détail sans précédent », explique le professeur Bonakdari.
Une méthodologie novatrice
Le nouvel indice repose sur des bandes infrarouges précises captées par les satellites Landsat, qui permettent à l’équipe de recherche de distinguer les forêts de conifères des autres types de végétation avec un degré élevé de précision. Cette approche permet de remédier à des difficultés passées en ce qui a trait à la différenciation des signatures spectrales des types de forêts.
« En nous concentrant sur les courbes de réflectance propres aux conifères dans le spectre infrarouge, nous avons mis au point une méthode capable de produire une carte de ces forêts à une résolution de 30 mètres, poursuit le professeur Bonakdari. Ce niveau de détail est essentiel pour nous aider à mieux comprendre les fines nuances de la dynamique des écosystèmes boréaux. »
« En utilisant la signature spectrale unique des conifères, nous pouvons maintenant faire le suivi des changements survenant dans ces écosystèmes avec un degré d’exactitude et de détail sans précédent »
Hossein Bonakdari
— Professeur agrégé à la Faculté de génie de l’Université d’Ottawa
Principaux résultats
L’étude, qui a analysé plus de 24 000 images satellites Landsat prises sur près de 40 ans, a permis de faire plusieurs observations importantes :
- Fluctuations de la superficie forestière : La superficie couverte par les forêts de conifères a connu une hausse de 5,62 % entre 1984-1991 et 2018-2023. Cependant, elle a enregistré une baisse de 4,85 % par rapport au maximum enregistré en 1992-2001.
- Répercussions des feux incontrôlés : L’équivalent de 25 % de la superficie totale des forêts de conifères ayant brûlé durant les 20 dernières années a été englouti par les feux de forêt de 2023.
- Variations régionales : Bien que certaines régions, comme le Yukon, la Colombie-Britannique et l’Alberta, aient connu des augmentations de la superficie des forêts de conifères, d’autres, comme la Saskatchewan, le Québec et l’Ontario, ont connu un déclin.
« Les fluctuations observées dans la couverture forestière, particulièrement à la suite des feux incontrôlés survenus récemment, viennent souligner la vulnérabilité de ces écosystèmes aux changements climatiques, conclut le professeur Bonakdari. Notre indice de densité des conifères peut jouer un rôle crucial dans la surveillance de ces changements et l’orientation des efforts de conservation. »
Puisque la forêt boréale joue un rôle primordial dans le stockage du carbone et la régulation du climat à l’échelle mondiale, nous devons absolument être capables de mesurer avec précision l’évolution de sa superficie et de sa santé pour élaborer des politiques environnementales et des stratégies d’atténuation efficaces.
L’étude, intitulée « Forest fires under the lens: needleleaf index - a novel tool for satellite image analysis », a été publiée dans la revuenpj Natural Hazards.