Cartographie et suivi spatialisés des zones inondées, à l’échelle de la région méditerranéenne

Date de publication : 14/09/2016

Ce projet vise à cartographier les superficies inondées afin de contribuer à l’amélioration des connaissances sur les milieux humides méditerranéens. Ces cartes, qui sont en cours d'élaboration,  seront issues des données de la télédétection. Elles permettront de classer l'ensemble du territoire couvert par les bassins versants côtiers méditerranéens selon les différents degrés d'inondation en surface (permanent, temporaire ou jamais inondé). En 2016, année du démarrage du projet, trois études parallèles ont été supervisées par l’OZHM pour développer  les outils nécessaires à la mise en œuvre de ce projet et à l'utilisation des résultats produits.

Projet mené par l’observatoire des zones humides méditerranéennes (Tour du Valat)

La cartographie délimitant l’ensemble des zones humides méditerranéennes n’existe pas à l'heure actuelle[1]. Cette absence d’inventaire spatialisé est liée à la difficulté technique de sa réalisation, soit par des méthodes automatisées du type télédétection, soit par des méthodes traditionnelles de terrain. Ces difficultés techniques sont renforcées par l’existence de plusieurs définitions des zones humides selon les pays et les régions. Les connaissances disponibles pour l’instant sont de sources bibliographiques variées et entachées d’une grande imprécision ainsi que d'une grande hétérogénéité dans la disponibilité et la fiabilité selon les pays.

Devant la difficulté rencontrée pour réaliser un tel inventaire, la Tour du Valat propose d’y contribuer en exploitant des critères mesurables à partir de techniques d’observation de la Terre qui permettront d’évaluer la situation des milieux humides méditerranéens en termes de degré d'inondation de surface.

Cartographier les surfaces inondées pour améliorer nos connaissances des milieux humides à l’échelle méditerranéenne et mieux les conserver

Tous les milieux, connaissant une inondation en surface pérenne ou temporaire, sont concernés par ce projet. Cependant, un effort particulier sera fait sur les grands plans d’eau côtiers (lagunes et lacs) où les enjeux de conservation sont extrêmement importants. Ces milieux sont en effet, la plupart du temps les premiers confrontés aux problèmes d’élévation du niveau marin et d’érosion côtière.

Le projet porté par l'OZHM prévoit une cartographie de la zone littorale des milieux inondés de manière permanente ou temporaire. Cette zone couvre tous les bassins versants côtiers. Ce travail s’appuie sur les séries temporelles des images Landsat qui existent depuis 1972 et sont en accès libre et gratuit.

Sources figures : M. Boudjelal. Cliquez sur l’image pour l’agrandir.

Problématiques en lien avec la cartographie des surfaces inondées

Entre mars et septembre 2016, deux études ont été menées par l'OZHM sur des problématiques de conservation en lien avec la cartographie des dynamiques des eaux de surface dans les bassins versants côtiers méditerranéens :

  • Etudier les liens entre les milieux humides et la régulation des crues à l'échelle d'un bassin versant et ;
  • Les impacts des activités anthropiques à l'échelle d'un bassin versant sur les écosystèmes humides littoraux.

Enfin, une méthodologie semi-automatisée a été élaborée pour cartographier les dynamiques d’inondation dans les bassins versants côtiers méditerranéens et évaluer ainsi la pertinence des résultats obtenus par rapport aux définitions des zones humides (ex. étudier les différences entre les milieux inondés et les habitats humides).

Avec l’appui de stagiaires en Master 2 Majda Boudjelal, Zahia Sidi Benali et Véra Gastal[2], trois rapports ont ainsi permis de faire un premier état de l’avancement du projet de cartographie des zones inondées, en apportant un focus sur 3 bassins versants pilotes ayant servi pour le développement des deux problématiques citées ci-dessus : le bassin versant du Lez avec ses  étangs Palavasiens en France, le bassin versant des Marais de la Macta en Algérie et le bassin versant de l'oued Medjerda entre l'Algérie et la Tunisie.

Développer un indicateur pour l'évaluation du service de régulation des crues rendu par les écosystèmes humides

En France, le cas du bassin versant du Lez et des étangs palavasiens a été testé pour le développement d’un indicateur servant à :

  • L'évaluation du service de régulation des crues rendu par les écosystèmes humides et
  • Suivre son évolution à travers le temps (sur plus de 27 ans entre 1986 et 2014).

Ce choix de site a été fait en raison des données cartographiques existantes sur les zones inondables (Atlas des zones inondables fourni par la DREAL Languedoc-Roussillon-Midi-Pyrénées) et sur les habitats naturels (données du SYBLE le Syndicat de gestion du Bassin du Lez). D’autre part, il était possible de croiser ces informations avec des données sur l'occupation du sol extraites à partir des images satellitales et ainsi délimiter des habitats humides suivant une typologie simplifiée qui a déjà été employée par l’OZHM (cf. Rapport thématique de l'OZHM sur les dynamiques de l'occupation du sol dans les zones humides méditerranéennes, 2014).

Concrètement, des cartographies de l'occupation des sols ont été réalisées pour les deux périodes analysées. En croisant ces cartes avec d’autres bases de données géographiques (Modèles Numérique de Terrain, linéaire des cours d’eau, cartes délimitant les lits des rivières et les plaine alluviales…), il a été possible d'estimer, de manière plus précise, le service potentiel rendu par les différents écosystèmes en termes de protection contre les crues.

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L’étude réalisée en 2016 a permis de mettre en évidence l’importance de certains types d’habitats par rapport à d'autres en termes de capacité à fournir un service de régulation des crues. En effet, selon la méthode de calcul utilisée, il s’est avéré que parmi l’ensemble des habitats identifiés, ce sont les milieux humides naturels qui ont les valeurs moyennes les plus élevées concernant cette capacité de régulation. Ce qui revient à dire que ces écosystèmes, de par leurs structures et leur fonctionnement, possèdent les meilleurs atouts qui permettraient de protéger l’Homme contre certains phénomènes extrêmes liés aux inondations.

De plus, il s’agit d’une des premières études sur cette problématique, à cette échelle géographique et sous l'angle de la télédétection. Cela a permis de combiner plusieurs paramètres biotiques (habitats) et abiotiques (topographie et hydrologie) pour le calcul d’un tel indicateur, avec une approche spatialisée (échelle bassin versant) et une analyse diachronique sur plus de 25 ans.

 

Sources figures : M. Boudjelal. 

D’autres travaux sont en cours sur ce projet porté par l’OZHM …

En dehors de cet indicateur pour l’évaluation du service de régulation des crues, d’autres travaux sont en cours en matière de suivi spatialisé des milieux inondés:
 
- L’un porte sur le développement d’une méthodologie simple et semi-automatisée, permettant à l’OZHM de cartographier les dynamiques intra-annuelles des superficies en eau dans les bassins versants côtiers de Méditerranée.
Cela a été réalisé en utilisant des images satellites issues du programme Landsat 8, gratuites et faciles d’accès. Les surfaces en eau ont été extraites pour 4 dates représentant chacune une saison au cours de l’année choisie (août 2013 à août 2014), en tirant parti de leurs propriétés à réfléchir le spectre électromagnétique, dont la lumière n’est que la fraction visible. Une fois cette information isolée, les 4 dates ont été rassemblées en une seule image afin de rendre compte des dynamiques des superficies en eau.
En complément de cette première phase méthodologique ont été développés des protocoles de validation, c’est-à-dire permettant de quantifier le niveau de confiance à accorder aux données obtenues, grâce à des références connues. L’utilisation d’images à meilleure résolution spatiale et de suivis de niveaux d’eau in situ ont permis de conforter la qualité des surfaces en eau extraites, qui sont par ailleurs cohérentes avec les superficies de zones humides estimées à l’échelle méditerranéenne.
Enfin des approches complémentaires ont été testées, notamment le croisement avec des informations concernant la répartition de la végétation et l’humidité des surfaces, permettant d’enrichir la détection des zones humides et non plus uniquement des eaux libres. (Résumé de Véra Gastal à venir fin septembre)
 
- L’autre étude a permis de cartographier les dynamiques spatio-temporelles des eaux de surface de deux sites côtiers : la lagune de Ghar El Melh en Tunisie et les Marais de la Macta en Algérie. L’approche se voulant systémique, le suivi des pressions humaines s’est fait à l’échelle des deux bassins versants (BV) débouchant sur ces deux grandes zones humides d’importance internationale.
 
L'objectif du travail a été de faire une analyse diachronique des dynamiques des eaux de surface et de l'occupation du sol à l’échelle des deux BV sélectionnés entre deux cycles hydrologiques comparables en termes climatiques (1986/1987 et 2013/2014) afin de :
a) étudier les changements dans survenus (en termes de gestion de l’eau par exemple) ;
b) voir si cela impacterait les habitats naturels, en particulier les milieux humides ; et
c) remettre tout ça dans les contextes socio-économiques spécifiques à chacune des deux régions (liens avec les politiques de développement agricole par exemple). (Cf. résumé de Zahia Sidi Benali).
  • Contacts
Anis Guelmami
Chef de projet – OZHM, Tour du Valat
 
Alain Sandoz
Chef de projet – Tour du Valat
 
 


[1] L’initiative MedWet vise à inventorier les milieux humides en Méditerranée selon la définition législative propre à chaque pays (cf Plan Stratégique 2016-2021 de MedWet...). Le projet GlobWetland II (GW II) impliqué dans ce type de réflexion, a apporté des connaissances précises sur l’évolution des habitats sur des sites de zones humides sélectionnés. L’approche par site de GW II ne permet pas cependant une vision synoptique nécessaire à des analyses régionales.

[2] Véra Gastal: Master Eau Cartographie et Géomatique (Université d'Orléans)

Magda Boudjelal: Master Gestion des Littoraux et des Mers (Université de Montpellier II)

Zahia Sidi Benali: Master en Aménagement du territoire et télédétection (Université de Toulouse 3)