AIonWetlands entraine son algorithme

Mené en collaboration entre la Tour de Valat, le laboratoire ICube et la société Geomatys, AIonWetlands s’inscrit dans l’action de l’Observatoire des Zones Humides Méditerranéennes OZHM, créé en 2008 et coordonné par la Tour du Valat, institut de recherche privé niché au cœur de la Camargue et dédié à la conservation de ces écosystèmes.

Sur les solides bases déjà posées par l’OZHM, AIonWetlands va agréger et automatiser un maximum de données géoréférencées pour en faire un outil efficace pour la gestion et la préservation des zones humides. « Notre outil s’adresse aux décideurs, qui disposent des leviers pour faire évoluer les règlementations, aux acteurs de la société civile qui travaillent au cœur des zones humides, et bien sûr à la communauté scientifique qui les étudie » annonce Anis Guelmami, coordinateur de l’OZHM.

Objectifs et avancement

Le projet vise une meilleure diffusion de la connaissance sur les zones humides méditerranéennes, afin d’en améliorer la gestion, la conservation, la protection et la restauration. Pour cela, l’équipe projet se fixe trois objectifs :

1. Mieux caractériser l’état et les tendances des principales zones humides méditerranéennes en intégrant au jeu de données de l’OZHM des indicateurs spatialisés sur des sites ne faisant pas encore l’objet de suivi

👉 L’équipe procède grâce à des échanges et des travaux communs avec ICube à un apprentissage par réseau de neurones et teste pour cela une adaptation de l’algorithme U-net, habituellement utilisé en imagerie médicale. À partir d’images satellite Sentinel-2 sur les zones déjà suivies (et donc connues), l’algorithme apprend en premier lieu à identifier les surfaces en eau puis, progressivement, d’autres classes plus complexes.

👉 Lorsque le réseau aura appris à classer les habitats humides sur les 320 sites suivis, il pourra extrapoler vers les sites non suivis et classer leurs habitats de façon automatique.

L’OZHM suit déjà 320 sites méditerranéens dont les données permettent d’établir des indicateurs de suivi. Grâce aux nouveaux algorithmes de machine learning et d’apprentissage profond, AIonWetlands va aider à étendre ce suivi à plus de 500 sites. © Tour du Valat

2. Déterminer les indicateurs les plus pertinents et les standardiser pour identifier les zones les plus menacées par les pressions anthropiques et les plus vulnérables sous les effets du changement climatique

👉 L’OZHM développe déjà certains indicateurs depuis une quinzaine d’années en menant des analyses croisées sur une multitude de données. Pour cela, il utilise des bases de données existantes, mais génère aussi ses propres bases de données, grâce notamment aux images satellite.

👉 Pour le prochain rapport sur l’état et les tendances des zones humides méditerranéennes, prévu pour 2025, l’OZHM prévoit d’inclure 20 à 25 indicateurs, classés par thèmes :

. drivers ou forces motrices : évolution démographique, élévation du niveau moyen de la mer, gestion et gouvernance des zones humides, risques liés à l’eau etc.

. pressions : exploitation des ressources en eau, évolution des surfaces cultivées et de pratiques agricoles, étalement urbain...

. état des zones humides : étendue totale des écosystèmes liés à l'eau, évolution des habitats naturels au fil du temps, disponibilité en eau pour les zones humides, habitats humides au sein des Zones Clés pour la Biodiversité (KBA) etc.

. impacts des changements observés sur les habitats humides : perte d'habitats naturels, fragmentation des habitats, altération des fonctions écologiques, perte de services écosystémiques...

. réponses et recommandations : niveau de protection des zones humides, effort de restauration des habitats humides dégradés et/ou perdus, mise en œuvre de plan de gestion au sein des sites Ramsar...

3. Développer un géoportail simple, interactif et innovant, permettant de mieux rendre compte sur l’état des zones humides méditerranéennes et les tendances observées et aider ainsi à prioriser les futures actions de conservation et/ou de restauration.

👉 Aboutissement des travaux précédents, ce géoportail, développé par l’OZHM avec le soutien technique de Geomatys, produira des cartographies des indicateurs à trois échelles : méditerranéenne, nationale, locale (par site).

👉 Il intégrera la fonction « Alerte rouge » pour signaler un site en souffrance et appelant une action à court terme.

Présentation du géoportail à l’Alliance Méditerranéenne pour les Zones Humides (AMZH)

Le 10 mars 2023 à Samsun (Turquie), Anis Guelmami a présenté quelques-uns des travaux AIonWetlands en cours à l’occasion de l’assemblée générale annuelle de l’AZHM, notamment la conceptualisation du futur géoportail sur les zones humides méditerranéennes. Sa présentation a reçu un excellent accueil : « Les participants ont témoigné un grand enthousiasme et un fort engouement pour utiliser eux-mêmes ce type de produit. Certains attentent des données et des indicateurs à l’échelle nationale, qui permettent de contextualiser l’état des zones humides dans leur pays. D’autres sont plus intéressés par des indicateurs et des cartes à l’échelle des sites pour en suivre l’évolution au plus près, identifier les principaux facteurs de pression et adapter les mesures de protection et/ou de restauration les plus adéquats. Ils ont suggéré de nombreux indicateurs, notamment pour identifier les effets du changement climatique sur les zones humides » relate le coordinateur de l’OZHM.

Forts de ces échanges, l’équipe met tout en œuvre pour développer des produits AIonWetlands qui répondent le plus possible à leurs besoins. Certains de ces produits, dont le géoportail, seront présentés à la prochaine COP15 Ramsar (Convention internationale sur les zones humides), prévue en 2025 au Zimbabwe.