Publié le 21 mai 2019
A l’occasion de la journée internationale de la biodiversité, nous mettons un coup de projecteur sur le projet DIARS. Un petit acronyme pour un projet au titre aussi imposant que ses ambitions : Detection of Invasive plant species and Assessment of their impact on ecosystem properties through Remote Sensing.
Les espèces invasives (aussi appelées espèces exotiques envahissantes ou EEE) sont des organismes vivants (animaux, végétaux ou microorganismes) introduits volontairement ou non hors de leur aire de distribution naturelle et qui s’adaptent tellement bien à leur nouvel environnement qu’ils finissent par supplanter les espèces indigènes et coloniser de nouveaux habitats.
Ces phénomènes invasifs se sont fortement amplifiés ces dernières décennies avec l’accroissement des échanges au niveau mondial. Les espèces invasives sont désormais considérées comme étant la 2e cause de perte de biodiversité, après la disparition ou fragmentation des habitats naturels.
Convaincus que la diversité est aussi bénéfique dans la recherche que dans la nature, les promoteurs du projet DIARS ont décidé d’associer des chercheurs spécialisés en télédétection et en écologie venus de plusieurs pays européens afin de développer des outils permettant de mettre au point des systèmes d’alerte et d’intervention rapide en cas d’invasion biologique.
Avant de pouvoir prendre des mesures contre une invasion, il faut en déterminer l’étendue, la dynamique de propagation et son impact probable sur les écosystèmes présents. Traditionnellement, la cartographie de la distribution de plantes envahissantes repose sur des collectes de données sur le terrain. Si ces données de terrain restent fondamentales, l'utilisation complémentaire de données de télédétection permet de prendre de la hauteur et d’avoir une vue systématique, objective et synoptique du couvert végétal. Ces données étant géoréférencées, elles permettent de passer d'observations ponctuelles à des cartes continues de distribution et de fonctionnement des écosystèmes, ce qui constitue un grand pas en avant vers une meilleure gestion des espèces exotiques envahissantes.
L'un des sites étudiés par le projet est l'île de Sylt, la plus septentrionale des îles allemandes de la mer du Nord. L'illustration ci-dessus montre, à gauche le site vu par Sentinel-2, au centre la carte de probabilité d'occurrence de l'espèce envahissante Campylopus introflexus (une mousse) réalisée sur base de données hyperspectrales et à droite une carte de présence obtenue par relevés de terrain. D'après le modèle développé, C. introflexus a déjà envahi plus d'un quart de la superficie de l'île. Les zones les plus touchées sont les pelouses dunales.
Le projet DIARS s'est attaché à étudier 3 espèces de plantes invasives (une espèce de mousse, une espèce d'arbuste et une espèce d'arbre) dans deux types d'écosystèmes (des habitats de dunes ou de peuplements forestiers) situés au sein de 3 sites en Belgique, en France et en Allemagne.
Dans les 3 cas, en combinant les informations de terrain avec celles provenant des images hyperspectrales APEX et des données LiDAR, les chercheurs ont pu évaluer la distribution et la propagation des plantes invasives, de même que leur impact sur le fonctionnement de l'écosystème. Dans le cas particulier de C. introflexus (voir illustration), le projet a démontré le potentiel des images hyperspectrales pour fournir des informations fiables sur le degré d'invasion par des espèces invasives de petite taille. Cette découverte offre donc une alternative aux méthodes de cartographie traditionnelles de terrain sur de vastes zones.
Les chercheurs ont également développé une boîte à outils contenant des codes open-source, des jeux de données et des tutoriels afin de permettre à la communauté scientifique de se familiariser avec ce type d'étude.
Vous pouvez retrouver la DIARS toolbox, comme d'autres outils gratuits développés par les chercheurs STEREO à la page LUMOS STEREO toolbox.
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