MANGROVES

Projet terminéLe projet Mangroves a livré MangMap, un portail cartographique de suivi opérationnel des mangroves par satellite. Destiné aux scientifiques et acteurs institutionnels œuvrant à la préservation et à la valorisation de cet écosystème, MangMap produit, catalogue et diffuse des jeux d’informations environnementales standardisées et actualisées sur les mangroves et leurs dynamiques. En accès libre, il suffit de créer un compte local (ou utiliser son compte Theia) pour bénéficier de l'intégralité des services offerts par la plateforme.

PRÉSENTATION

Contexte

À l’échelle de la planète les forêts de mangroves occupent entre 150 et 200 000 km². Ecotones ouverts extrêmement riches et dynamiques, ils sont présents dans près des trois-quarts des espaces littoraux intertropicaux. Ils y assurent des fonctions écologiques et environnementales uniques : mitigation d’impacts en cas d’évènements cataclysmiques (ouragans, typhons, cyclones, tsunamis) ; protection/atténuation de l’érosion côtière (houles et courants) ; biodiversité foisonnante (poissons, crustacés, avifaune, insectes) ; environnements de reproduction, de développement des larves et de croissance des juvéniles ; « filtre » biologique des eaux assuré par les très nombreux micro-organismes ; stockage de carbone par les palétuviers et séquestration dans les sols…

Les mangroves constituent de fait un patrimoine naturel de premier ordre, dont la préservation est un enjeu essentiel pour les populations qui se concentrent toujours plus nombreuses sur les côtes, tirant parti de nombreux services écosystémiques.

Aujourd’hui, les territoires ultramarins français abritent un peu moins de 100 000 hectares de mangroves soit près de 1 000 km² (source : Conservatoire du Littoral), répartis principalement entre la Guyane (plus de la moitié des mangroves françaises), le Pacifique (Nouvelle Calédonie), les Antilles (Guadeloupe, Martinique, Saint-Martin, Saint-Barthélémy), l’Océan Indien (Mayotte, Îles Eparses) et en faibles proportions à Wallis et Futuna et en Polynésie française. Selon l'étude Ong, J.E. & Gong, W.K., 2013, on estime qu’environ 25% des mangroves auront été détruites à l’horizon 2025.

Vers un outil de suivi

Pour parvenir à enrayer cette dynamique, les outils du spatial présentent des atouts considérables : mesures répétées dans ces environnements difficiles d’accès, multitude de capteurs disponibles, méthodes de traitement de l’information éprouvées. La France dispose d’un historique d’excellence dans le domaine, et de communautés expertes agrégées en Pôles de compétence au sein de l’Infrastructure de Recherche (IR) nationale Data Terra.

Pour parvenir à enrayer cette dynamique, les outils du spatial présentent des atouts considérables : mesures répétées dans ces environnements difficiles d’accès, multitude de capteurs disponibles, méthodes de traitement de l’information éprouvées. La France dispose d’un historique d’excellence dans le domaine, et de communautés expertes agrégées en Pôles de compétence au sein de l’Infrastructure de Recherche (IR) nationale Data Terra.

La finalité du projet Mangroves consiste à mobiliser ce capital pour d’avantage contribuer à caractériser le fonctionnement de ces milieux, soutenir leur gestion et contribuer à optimiser leur préservation et leur valorisation par la mise en service d’une plateforme de suivi opérationnel des mangroves par télédétection générant et disséminant des informations environnementales qualifiées.

Mis au point par les scientifiques dans le cadre d’études et de travaux dans le domaine (compréhension des dynamiques côtières et des dynamiques des écosystèmes de mangroves, suivi d’impacts / changements globaux), les outils ici rassemblés se destinent aux acteurs nationaux et locaux de l’aménagement et de la préservation des territoires pour alimenter tableaux de bord, plans de gestion, zonages écologiques. 

Appelé à jouer un rôle de premier plan pour envisager une approche fédératrice et normative du suivi des mangroves, MangMap garantit l’uniformité et l’interopérabilité de produits standardisés dans l’ensemble des territoires à considérer, permettant la mise en place de protocoles harmonisés dans les territoires français.

Méthodologie

La plupart des données satellitaires des familles des satellites optiques et radar de haute à très haute résolution (décamétrique à sub-métrique) nécessaires à la fabrication de ces produits sont diffusées ou rendues disponibles par les dispositifs actuels (Pôles, DINAMIS de l’IR Data Terra).

Des travaux méthodologiques de référence (Guide méthodologique IFRECOR, 2015) ont été publiés pour orienter la construction de produits dédiés au suivi des mangroves : distribution spatiale, état de maturité et de croissance, activité chlorophyllienne, hauteur de la végétation, densité de la canopée.

Pour élaborer des indicateurs connexes, l’usage ou la collecte d’informations complémentaires, ou l’application d’autres familles de traitements de données satellitaires sont nécessaires : espèces, biomasse, nature des sédiments et des substrats, dynamiques spatio-temporelles de la végétation ou de processus hydro-sédimentaires, système de détection voire d’alerte de coupes ou de dégradations forestières, prélèvements de ressources spécifiques, et de suivi de ressources ou d’usages à forte valeur sociale (replantation forestière)...

Dans ce cadre, l’effort de mise en place d’une plateforme de suivi opérationnel des mangroves par télédétection a requis quatre types d’activités :

1. Mobilisation des acteurs, appropriation et co-construction du projet et co-spécification / design de livrables ;
2. Agrégation, compilation, reprise/adaptation d’outils et de ressources logicielles existantes ;
3. Développements méthodologiques et thématiques complémentaires à produire et à qualifier ;
4. Construction et mise en ligne d’un outil opérationnel de production et de diffusion de géo-informations et de services.

Après une phase d’analyse de l’état de l’art dans le domaine, de conception des attendus spécifiques, de prototypage et de qualification, l’outil a été intégré au sein du parc d’infrastructures mutualisées de l’IR Data Terra.

Site(s) d’application

• Guyane
• Martinique
• Guadeloupe
• Mayotte, Îles éparses
• Polynésie française
• Nouvelle Calédonie
• Madagascar
• Par extension, tout territoire abritant des mangroves.

DONNÉES

Satellite

La Plateforme est basée sur l’exploitation des séries d’images Sentinel-2 de 2018 à nos jours. À terme, selon les avancées des projets connexes de R&D portés par l’IRD, d’autres données et produits issus de ces données pourront intégrer MangMap, dans tout ou partie de certains des sites suivis : Sentinel-1, Spot 6-7, Pléiades.

Informations géographiques

Des jeux de données de référence ont été mobilisés et travaillés pour entraîner des modèles de classification d’imageries : vecteurs de référence de mangroves suivies par MangMap, fournis par les partenaires du projet ou obtenus et améliorés à partir d’autres plateformes existantes.

Autres

Le projet MangMap souhaite, dans une phase de développement ultérieure, travailler plus étroitement avec des partenaires de sites suivis par la Plateforme en vue de produire des indicateurs territorialisés spécifiquement calibrés pour informer sur des processus affectant localement les mangroves : suivi de culture de vers à soie, de production de miel sauvage par exemple. Dans ce cadre, des données récoltées in situ décrivant soit l’état des milieux, soit les pratiques de prélèvement de ressources naturelles d’intérêt pourraient être intégrés à la Plateforme.

RÉSULTATS - PRODUITS FINAUX

👉 MangMap, un portail cartographique de suivi opérationnel des mangroves par satellite pour contribuer à optimiser leur préservation et leur valorisation.

Cette première ouverture en mode Démo est centrée sur 5 sites : Madagascar (Baie de la Bombetoka), Nouvelle Calédonie (Côte Ouest Province Nord), Djibouti Côte Est District d’Obock), Sénégal (côte Sud) et Guyane française (côte Cayenne – Kourou).

Dans cette première version, l’accès à la plateforme, ses images et ses produits est libre. En revanche, l’appel de services à la demande nécessite la création d’un compte MangMap (via un formulaire en ligne disponible depuis la plateforme), à l’exception des utilisateurs du Pôle Theia qui peuvent utiliser leur compte Theia.

La plateforme permet de visualiser en ligne et de télécharger les produits suivants :

• Images satellites Sentinel-2 de niveau 2A, 13 bandes spectrales en lumière visible et proche infrarouge avec une résolution spatiale comprise entre 10 et 60 mètres, actualisées tous les 5 jours,
• 11 indices spectraux, format raster, 10 m de résolution spatiale : NDVI, NDWI, NDWI2, MNDWI, MNDWI2, NDRE, BIGR, CMRI, IRECI, MVI, SAVI calculé pour chaque nouvelle image Sentinel2 L2A,
• Vecteur de contour des mangroves, proposé tous les trimestres,
• Synthèses temporelles (mensuelles, trimestrielles, semestrielles et annuelles) pour les 11 rasters d’indices spectraux.

La plateforme offre des services à la demande de l’utilisateur qui peut lancer des calculs dans une zone d'intérêt téléchargée ou saisie à l'écran (polygone ou transect), pour une période de temps choisie :

• Calcul de différences date à date ou entre synthèses temporelles d'indice
• Calcul de statistiques : évolutions temporelles des valeurs synthèses temporelles d'indice (moyenne, quantiles et écart-type)
• Calcul de différence vectorielle : estimation de l'évolution spatiale de la mangrove entre 2 dates.

👉La plateforme s’accompagne d’un site web complet, https://mangmap.org, qui présente le projet dans son ensemble et met à disposition tous les documents de référence, guides et manuels.

PERSPECTIVES

MangMap, à partir de cette première ouverture en ligne de ses services, porte un projet d’évolutions centrées sur trois priorités :

• Extension géographique avec l’intégration des 11 sites supplémentaires prévus dans la feuille de route initiale du projet : zones localisées en Martinique, en Guadeloupe, à Mayotte, au Brésil, au Suriname, au Cambodge, au Gabon, au Bénin, au Kenya, en Indonésie, en Inde. Dans la mesure du possible, l’ensemble des mangroves de Madagascar seront dans cette phase également intégrés à MangMap, ainsi qu’une zone pilote au Vietnam.

• Acculturation, animation, formation de communautés d’utilisateurs : un programme de webinaires d’information et de formation à l’usage de la plateforme sera déployé à destination d’utilisateurs des sites déjà ouverts et au fur et à mesure de leur ouverture, à partir de 2025. Dans la mesure du possible, des séries de tutoriels détaillés seront également produits pour enrichir les contenus du site web. Dans cette perspective des formations sur site seront tenues pour toucher plus directement des utilisateurs de site prioritaires, et des cycles supplémentaires Webinaires Ateliers seront proposés : retour d’expérience de l’usage de la plateforme, expression de besoins, présentations et partages de cas d’usage de la plateforme.

• Évolutions thématiques et techniques : l’équipe MangMap travaillera à proposer aux utilisateurs un outil d’alerte et de suivi de déboisements de mangroves, sous forme de service en ligne, dont le contenu et les spécifications seront établis au premier semestre 2025 en vue d’une implémentation au sein de la plateforme avant la fin de l’année. Dans la mesure du possible, cet effort d’enrichissement thématique sera accompagné de développements parallèles visant l’amélioration de l’expérience utilisateur et de l’ergonomie de la plateforme, y compris sous forme de nouvelles fonctionnalités de manipulation des produits et services offerts par MangMap.

Références

Mangroves sur GEO Knowledge Hub du Group on Earth Observations (GEO), un référentiel numérique pérenne : https://doi.org/10.60566/cdrzc-vrm75

• Dodd, R. S. and J. E. Ong. 2008. Future of mangrove systems to 2025. Pp. 172–187, In: N. V. C. Polunin (ed.), Aquatic ecosystems: Trends and global prospects. Cambridge: Cambridge University Press.

• Ong, J.E. & Gong, W.K. (2013). Structure, Function and Management of Mangrove Ecosystems. ISME Mangrove Educational Book Series No. 2. International Society for Mangrove Ecosystems (ISME), Okinawa, Japan, and International Tropical Timber Organization (ITTO), Yokohama, Japan

Projet(s) lié(s)

SCO SUMAG, plateforme de suivi des mangroves au Gabon

Les actus du projet

• 16/12/2024 : MangMap, la plateforme de suivi des mangroves par satellite est ouverte

• 20/12/2022 : Présentation du projet Mangroves et de ses avancées lors de la 7^ème Trimestrielle du SCO France consacrée au SCO dans les Océans Pacifique & Indien.

• 21/06/2022 : Et si on parlait Mangroves ? Avancées du projet à mi parcours