Workshop - Land Management for Carbon Sequestration in West Africa – Bamako (Mali) – February 26-27, 2004 Utilisation de l’observation spatiale pour le suivi de la dynamique de la végétation au Sahel

Introduction (1/2) Des informations actualisées et globales concernant la structure, le fonctionnement et les changements de la végétation sont importantes pour la compréhension des tendances et l’orientation de l’environnement, notamment en ce qui concerne les aptitudes du milieu à la séquestration du carbone

Introduction (2/2) Absence d’indicateurs commun de caractérisation : Données fragmentaires Absence de référentiel commun d’évaluation : Données dispersées (déliées) Absence de mécanismes commun de généralisation : Données hétérogènes

© - Crédit Photo : Courtesy of Gray Tappan (2003) Constat (1/2) 1. Péjoration climatique continue 2. Pression anthropique croissante 3. Célérité des modifications des conditions humaines et écologiques & & Dégradation du milieu par une exploitation désorientée du couvert végétal © - Crédit Photo : Courtesy of Gray Tappan (2003)

Constat (2/2) VEGETATION Réduction du couvert végétal : Déforestation, déboisement Occupation des zones pastorales par les agriculteurs Surexploitation des pâturages Destruction des habitats naturels de la flore BIODIVERSITE Dimuniton de la composition spécifique de la flore (espèces xériques dominantes), Diminution du patrimoine biologique végétale (phytomasse faible) Développement des espèces xériques (aphilie et «spinalisation »)

Besoins en information « Informations sur les rythmes d’évolution et la dynamique intrinsèque du couvert végétal » « Référentiel sur l’état, la nature et l’importance de la végétation » « Dispositifs de prévention, d’alerte et de restauration » QUALITATIVE Stratégique Indicative (Où) Pluri-annuel Régional Faible Négociation QUANTITATIVE Economique Estimative (Combien) Saisonnière National Moyenne Discussion LOGISTIQUE Action Mesurable (Quand) Décadaire Local Haute Intervention INFO OBJECTIF NATURE TEMPS ESPACE PRECISION SUPPORT NEGOCIATEUR DECIDEUR PRODUCTEUR

Caractéristiques des besoins en Information Soit une approche régionale où l’on s’intéresse globalement à des caractéristiques représentatives moyennes du phénomène Soit une approche thématique où l’on mesure la sensibilité dans un domaine en particulier

Caractéristiques des information Résolution spatiale Résolution temporelle Zone couverte Disponibilité de l'information NOAA SPOT/TM TERRAIN INFO (Besoin Logistique) Suivi du couvert végétal Répétitive Synoptique Précise

Dispositifs : Systèmes (1/2) Les outils de perception classiques, les contraintes méthodologiques et économiques ne permettent pas un diagnostic à la fois rapide, répété, permanent, à grande échelle et à moindre coût les techniques de télédétection sont aujourd’hui pleinement secourables Système AGRHYMET Couvrir la diversité spatiale des phénomènes Collecte au sol de données biophysiques, Utilisation de la télédétection en complément Données traitées et analysées dans un système d’information

Dispositifs : Perception (2/2) Deux niveaux de perception graduelle Locale : Utilisation de données satellitales haute résolution pour la caractérisation de la végétation et l’évaluation de l’état Régionale Utilisation des données satellitales basse résolution (NOAA) pour la détection des changements globaux et le suivi de la dynamique. Détection des changements Périodes végétatives raccourcies Émergence plus tardive de la végétation Analyses diachroniques Etat des ressources forestières Suivi de la dynamique Régression du front de végétation Evaluation importance dégradation Sud-Est du Niger : Disparition de la moitié des superficies forestières entre 1956 et 1997

Données utilisées Un grand volume d’info! -12.106 pixels *18décades; - Répétitivité - Résolution au sol - Couverture géographique OCTOBRE d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 ../.. 2000 d14 d15 d16 d17 d13 d18 Décades Indice de végétation décadaire MAI MIN MAX AMPLITUDE Date DEBUT 1/2 LONGUEUR CUMUL ou MOYENNE Un grand volume d’info! -12.106 pixels *18décades; -12.106 profils. Comment le synthétiser? Comment l’exploiter?

Extraction des indicateurs Méthode : Réduction de l’information (1/2) Stratification exogène : - niveaux administratifs, - zones agro-écologiques. Indice de végétation Décades d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 ../.. d13 2000 d14 d15 d16 Stratification endogène : - classification automatique, - classification supervisée. d17 d18 Extraction des indicateurs de chaque entité

Méthode : Indicateurs (2/2) Date d’émergence Analyse du périodisme de végétation - dates d’émergence. Analyse du potentiel de végétation - maximum et l’amplitude de l’indice de végétation Analyse de la dynamique de végétation - longueur des cycles de végétation. Analyse quantitative - productivité primaire et biomasse NDVI max 20 40 60 80 100 120 140 160 Temps (années) Jours Max NDVI Biomasse sèche (Kg/ha)

Résultats : Périodisme de végétation (1/3) Evolution des dates d’émergence de la végétation Tendance au démarrage précoce au Nord Tendance au démarrage tardif au Sud Depuis 1997 démarrages PLUS PRECOCES Depuis 1995 PLUS TARDIFS Depuis 1992 Variations conjoncturelles des dates de démarrage Changement important des dates de démarrage Variations importantes. Zones structurellement instables

Résultats : Dynamique de végétation (2/3) Evolution de la durée de la saison végétative Tendance à la dimunition au Sud Tendance à l’augmentation au Nord Tendance à la DIMINUTION de la longueur de la saison en particulier depuis 1995 Évolution HETEROGENE avec une tendance à la Potentiel de développement de la végétation Tendance à l’augmentation de la

Résultats : Potentiel de végétation (3/3) Evolution de la vigueur du couvert végétal (1990 à 1999) Tendance à la dimunition au Sud Tendance à l’augmentation au Nord Régression de l’Indice de Végétation depuis 1997 (Franges soudaniennes et soudano-guinéennes) Progression de l’Indice de Végétation depuis 1997 (Franges sahéliennes et soudano-sahéliennes)

Analyse quantitative : Biomasse

Conclusions et perspectives (1/2) A travers l’expérience du Centre Régional AGRHYMET on montre que la télédétection offre la possibilité de caler la dynamique spatio-temporelle de la végétation grâce notamment à la répétitivité et à l’observation synoptique que permet l’imagerie satellitaire. L'intégration temporelle de l'indice de végétation au cours d'une saison de croissance permet le suivi en temps quasi réel des gains quotidiens de biomasse et donc de prédire la productivité primaire. Cette dernière possibilité est la base pour évaluer sur une zone donnée les potentialités de séquestration de carbone.

Conclusions et perspectives (2/2) Les axes prospectifs suivants être explorés, pouvant constituer les composantes d’un diagnostic global sur les potentialités de séquestration du carbone dans la zone sahélienne - Rechercher les signaux satellitaires pouvant être en corrélation avec le couvert végétal (types, structures et phénologie) - Mettre au point des modèles liant ces signaux avec les caractéristiques du couvert végétal (paramétrage avec des mesures sol) - Analyser statistiquement les données afin de mettre en évidence des évolutions, des scénarios - En tirer un diagnostic régional et un pronostic

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