Ce que la technologie spatiale peut révéler sur les forêts du Canada

Vous êtes-vous déjà demandé comment les chercheurs forestiers font pour savoir combien d’arbres compte un pays aussi grand que le Canada? Regardez en haut, très haut, car la réponse se trouve dans l’espace.

Mars 2022

par Monica Rai, conseillère en communications, équipe des communications scientifiques

Guy Strickland est analyste de la télédétection et de l’information géographique au Service canadien des forêts. Ses recherches portent sur une nouvelle méthode du haut des airs permettant de modéliser et de répertorier les forêts du Canada, pour que les scientifiques comprennent mieux ce qui se passe sur la Terre, au sol. « Un élément important de la gestion des forêts est d’avoir un inventaire forestier précis, de dire Guy. C’est ainsi qu’on surveille et rapporte les changements des forêts et qu’on obtient des connaissances sur lesquelles baser les politiques de gestion de la forêt et les décisions d’utilisation des terres. »

Par exemple, lorsqu’ils savent comment les essences d’arbres sont réparties sur le territoire et comment cette répartition peut avoir changé au fil du temps, les chercheurs en science forestière peuvent surveiller de manière très claire et précise les effets d’un climat en changement. S’ils disposent d’information si détaillée, les aménagistes forestiers et les décideurs peuvent alors prendre des mesures préventives de façon plus hâtive et efficace qu’avant.

Utiliser la technologie satellite pour surveiller les forêts du Canada

Les écosystèmes forestiers subissent de plus en plus de pression, particulièrement en raison des changements climatiques. Par conséquent, il est de plus en plus exigé que les inventaires forestiers présentent des évaluations qualitatives et quantitatives détaillées de diverses caractéristiques, comme la prévalence d’essences d’arbres particulières et la répartition générale des arbres dans nos forêts. Cela pose cependant deux problèmes. Premièrement, il faut trouver une manière de faire rentable et qui puisse être appliquée uniformément à la vaste masse terrestre du Canada et à nos 3,48 millions de kilomètres carrés de forêt. Deuxièmement, il faut faire cela tout en transmettant des quantités suffisantes de données spatiales et temporelles détaillées. C’est là que la technologie par satellite entre en scène.

Le programme Landsat est une série de missions d’observation de la Terre par satellite gérée conjointement par la NASA et le United States Geological Survey depuis 1972. La collecte d’information est simple : les satellites Landsat peuvent fournir les données nécessaires à la surveillance efficace de l’utilisation des terres et à la documentation du changement terrestre. Or, la manipulation de cette information est plus compliquée. Utiliser les données Landsat au Canada a été difficile au début, pour deux raisons : l’accès limité aux données et la complexité du stockage et du traitement d’un grand nombre d’images. Ces difficultés ont été surmontées et, lorsque les archives Landsat sont devenues accessibles en ligne en 2008, les scientifiques ont pu améliorer leur façon de faire de la recherche.

« L’accès à une imagerie détaillée nous permet de développer des façons rentables d’obtenir un vaste portrait des forêts du Canada », a ajouté M. Strickland.

Comme les capteurs Landsat ont recueilli des données pendant plus de 40 ans, les chercheurs peuvent analyser les changements forestiers au fil du temps. Cela est important non seulement pour mieux comprendre les répercussions des perturbations forestières, comme les ravageurs et les feux de végéation, mais aussi pour évaluer la variation des populations d’arbres sur des périodes précises. L’information qui en résulte est vitale pour élaborer les politiques et pratiques de gestion de l’avenir.

Mettre la technologie par satellite à l’essai

En plus de l’imagerie satellite Landsat, les chercheurs forestiers ont accès à une autre ressource essentielle : l’Inventaire forestier national (IFN) du Canada. Cet inventaire photo fournit de l’information sur l’état des forêts du Canada et un compte rendu continu de la façon dont les forêts changent au fil du temps. Son procédé mesure un réseau de 20 000 points d’échantillonnage à l’échelle du Canada avec des placettes photos de 2 km2 situées dans une grille d’échantillonnage nationale de 20 km2. En combinant les données de l’IFN à l’imagerie Landsat, M. Strickland et ses collègues ont développé une approche permettant d’élargir certaines données précises de l’IFN canadien à une vaste zone.

S’intéressant à la forêt boréale de Terre-Neuve-et-Labrador, M. Strickland et son équipe ont modélisé et évalué les variations de la présence ou de l’absence d’arbres et de la répartition des essences d’arbres sur une période de 25 ans, soit de 1985 à 2010. Ils ont appliqué les données de l’IFN et de Landsat pour préciser les algorithmes et créer des modèles qui extrapolent cette information au-delà de ce que l’IFN révèle par lui-même.

Rendre l’impossible possible

Cette approche fut une véritable innovation, car les chercheurs n’avaient jamais travaillé avec des données provenant de placettes photos de l’IFN et des données satellites Landsat recueillies sur plusieurs années pour élaborer efficacement des modèles ainsi que produire une modélisation chronologique et des évaluations par zone. Ce faisant, l’équipe a été en mesure d’élaborer de nouveaux modèles pour produire des cartes annuelles qui couvrent la forêt boréale de Terre-Neuve-et-Labrador.

Comme cette approche utilise des ensembles de données uniformes à l’échelle du pays, elle peut être appliquée non seulement dans une province, mais à l’échelle nationale. Elle constitue donc une ressource précieuse pour la gestion, la science et la politique forestières au Canada, pour aujourd’hui et demain.

Pour plus de renseignements :

À découvrir :

Apprenez-en davantage sur le travail de Guy Strickland sur ResearchGate (en anglais seulement)
Inventaire forestier national
Information sur les forêts du Canada provenant d’images satellitaires