Les arbres des zones sèches fournissent des services précieux pour les communautés rurales et l'environnement, notamment des matières premières pour la construction et le chauffage, la protection contre l'érosion, la fertilisation du sol, l'ombre et la nutrition des cultures arboricoles. Il est donc essentiel de mettre en place un suivi des arbres dans ces régions.
Or, la plupart des études sur les arbres individuels dans les zones arides étaient, jusqu'à présent, limitées à une faible étendue géographique. À plus grande échelle, régionale ou continentale, les cartes satellitaires à moyenne résolution étaient inadaptées à l'étude d'arbres épars et de tailles très variables.
Dans une approche très innovante, combinant données de terrain, intelligence artificielle (IA), images satellitaires et calcul haute performance, les chercheurs ont analysé plus de 300.000 images à très haute résolution (0,5 m), couvrant toute la région semi-aride de l'Afrique sub-saharienne, au nord de l'équateur, où les précipitations ne dépassent pas 1000 mm/an.
- Ils ont identifié plus de 9,9 milliards d'arbres pour chacun desquels ils ont calculé la taille, la surface de la couronne et le contenu en carbone, en séparant bois, feuillage et racines.
- La teneur moyenne en carbone d'un arbre individuel varie entre 63 kg dans la zone aride et 98 kg dans la zone subhumide.
- Le stock total de carbone des arbres de la zone étudiée atteint 0,84 milliards de tonnes de carbone, à comparer avec les 2,4 milliards de tonnes de carbone de la forêt en France métropolitaine par exemple.
Ces résultats révèlent que les modèles de végétation utilisés pour les simulations du climat sous-estiment la densité des arbres isolés en zone aride et donc, les stocks de carbone associés.
La prise en compte de ces nouvelles données conduira à des prévisions plus réalistes de l'impact du changement climatique sur les zones sèches. L'étape suivante consistera à ajouter une dimension temporelle à la cartographie, ce qui semble possible, au moins avec des pas de temps décennaux, si l'on travaille à l'échelle de l'arbre. Cela facilitera la prise en compte de l'impact des sécheresses, de la restauration et des politiques à différentes échelles, jusqu'au niveau des arbres individuels.
« Cette étude ouvre une nouvelle dimension dans le suivi des forêts et de nombreuses autres vont suivre, affirme Philippe Ciais, chercheur au LSCE. C'est réellement unique dans le domaine de la télédétection ! À l'avenir, la combinaison de la télédétection à très haute résolution et de l'IA autorisera la cartographie des forêts dans de nombreuses régions du monde (Europe, Afrique, etc.), avec une précision inégalée et une résolution d'un à dix mètres ».
Accessible librement au public, la base de données indique pour chacun des quelque dix milliards d'arbres : la masse de bois, la masse de feuillage, la masse de racines et le stock de carbone. Les scientifiques, les décideurs, les agronomes et les forestiers travaillant à la restauration des terres arides, ainsi que les agriculteurs peuvent désormais utiliser ces données pour estimer les stocks de carbone des arbres des terres agricoles, à partir d'une simple tablette ou d'un ordinateur portable.