ATTEST

Aménagement de Territoires Tests pour Evaluer la sensibilité des STratégies d’adaptation associées

Présentation

Malgré leur nature très différente, les rétroactions entre les périodes sèches et les pluies locales et intenses fragilisent les sols, processus qui amplifie les aléas liés au ruissellement intense. En effet, la formation d’une croûte de battance (couche superficielle du sol qui empêche l'eau et l'air de s'infiltrer) par exemple diminue fortement les capacités d’infiltrations et favorise le ruissellement. Cette croûte contribue ainsi à la fois à l’érosion en cas de pluie mais aussi à la non-absorption des précipitations utiles, générant des périodes de stress hydrique se combinant à des périodes de sécheresse. Sécheresse qui, elle-même, diminue les couverts végétaux et la teneur en matière organique des sols, qui s’érodent plus facilement.

Manque et excès d’eau, « Deux types de catastrophes climatiques qui sont en réalité les deux faces d’une même pièce, rendus plus fréquents et/ou plus intenses à l’échelle de la France, et parfois tout à la fois, avec une alternance de sécheresse et d’inondations sur les mêmes territoires. C’est un nouveau cycle de l’eau, parfois contrarié, auquel les territoires doivent s’adapter. » Jean Jouzel, GIEC 2023

Pour développer un système de prévention destiné à réduire l’impact de ces deux aléas, ATTEST adopte une approche selon deux axes principaux :

• La priorisation de secteurs d'intervention,
• La sélection de mesures d’aménagements préventifs.

Des images satellitaires de différentes résolutions (métriques et sub-métriques) couplées à des données contextuelles permettent d’établir un diagnostic initial et de comprendre les éléments à l’œuvre. Une fois le risque établi et positionné dans l’espace en climat actuel et futur (2050 et 2100), les décideurs locaux doivent pouvoir sélectionner les aménagements préventifs, et pour ce faire :

• Évaluer l’efficacité des aménagements déjà mis en place sur le terrain ;
• Comprendre les différentes possibilités d’aménagement agissant sur l’usage du sol, la topographie locale et potentiellement la pédologie (ex : types et saisons de cultures, haie, terrasse agricole, bocage, zones tampon, culture en courbes de niveau, bande alternée, terrasses agricoles combinées à des haies et des fossés d’infiltration, matière organique ...) et en considérant leur horizon d’efficacité (ex : temps de développement d’une haie) ;
• Choisir les mesures d’aménagements préventifs complémentaires, qui ont prouvé leur efficacité dans leur contexte, et les positionner sur le territoire ;
• Simuler des scénarios d’aménagement qui modifient les pratiques agricoles, la topographie locale, la pédologie locale ;
• Intégrer ces mesures dans les plans et projets concernés avec des dates de mise en œuvre cohérentes avec les risques évalués.

Site(s) d’application

France :

• Département du Pas-de-Calais, 66 communes
  👉 Le partenaire utilisateur est le SmageAa, Syndicat mixte pour l’aménagement et la gestion des eaux de l’Aa

• Département de l'Aude, 436 communes
  👉 Le partenaire utilisateur est l’EPTB (établissement public territorial de bassin) SMMAR AUDE (Syndicat Mixte des Milieux Aquatiques et des Rivières de l’Aude)

Données

Satellite

L’imagerie spatiale est sollicitée selon une approche scalaire couvrant des résolutions allant du registre décamétrique jusqu’au sub-métrique en relation avec les actions à conduire. Ainsi :

• Pour les approches relatives à la compréhension du fonctionnement d’un bassin versant, et aux différents leviers d’aménagement activables, les données Sentinel-2 sont mobilisées. De par leur profondeur temporelle et les zones d’emprises couvertes, elles sont en bonne adéquation avec un objectif d’évaluation des enjeux au niveau global.

• La mise en place de mesures d’aménagement spécifique, et surtout l’évaluation de leur efficacité notamment par la détection de changements locaux, sollicite une résolution plus forte, qui relève du domaine sub-métrique. Sur ce registre, l’imagerie Pléiades entre en adéquation avec les mesures évaluatives. Des images d’archives sont sollicitées, une acquisition spécifique pourra être demandée en cas d’événement intense.

Autres

Les méthodes utilisées, notamment dans la détermination des zones de ruissellement (IRIP) sollicitent différentes sources numériques. On peut ainsi mentionner les MNT, les référentiels de l’IGN (BD TOPO notamment), les informations culturales (RPG) mais aussi des données météorologiques issues d’observation et de modélisation climatiques.

Résultats – Produit(s) final(aux)

Les produits finaux peuvent êtres ventilés en deux types de services :

• Services opérationnels d’aide à la décision comprenant :
  • Un outil de notation intégrant climat actuel et futur pour priorisation des actions à engager ;
  • Un outil de génération automatisée de scénarios de prévention intégrant les simulations d’aménagement préventif ;
  • Un outil d’analyse multi facteurs coûts/bénéfices de hiérarchisation des scénarios d’aménagements préventifs selon leur effet de réduction, à réévaluer en fonction des contraintes locales ;
  • Un protocole de traitement des demandes d’acteurs locaux pour aide à la sélection des stratégies d’aménagements, avec prestations d’accompagnement par des bureaux d’étude partenaires.

• Services de vérification d’efficacité des aménagements comprenant :
  • La mise en service d’un algorithme de détection des désordres liés au ruissellement suite à un évènement climatique extrême par comparaison d’images satellites Sentinel-2 avant/après (industrialisation du modèle de comparaison SPCD déjà développé par INRAE/ONERA (Cerbalaud & al., 2022 ; 2023)) ;
  • L’élaboration d’un outil de mesure de l’efficacité des aménagements mis en œuvre et test basé sur les expériences des 2 territoires partenaires.

Références

• Sébastien Le Corre, Gwendoline Blanchet et al, Résilience et adaptation des territoires aux changements climatiques exemple de la gestion du ruissellement en espace rural dans l’Aude 35^ème colloque annuel de l’Association Internationale de Climatologie – AIC 2022. 

• Cerbelaud, A.; Blanchet, G.; Roupioz, L.; Breil, P.; Briottet, X. Mapping Pluvial Flood-Induced Damages with Multi-Sensor Optical Remote Sensing: A Transferable Approach. Remote Sens. 2023, 15, 2361.

• Cerbelaud, A.; Breil, P.; Blanchet, G.; Roupioz, L.; Briottet, X. Proxy Data of Surface Water Floods in Rural Areas: Application to the Evaluation of the IRIP Intense Runoff Mapping Method Based on Satellite Remote Sensing and Rainfall Radar. Water 2022, 14, 393.

Projet(s) lié(s)

SCO FLAude