Sur la piste de l'érosion des sols grâce au Big Data
Le projet «weObserve» a développé des stratégies efficaces pour réaliser des évaluations des données à grande échelle et sur de longues périodes.
Dans le cadre du projet, une étude a ainsi été menée dans la vallée d'Urseren, une vallée de haute montagne située entre les cols bien connus de l'Oberalp, de la Furka et du Gothard. Pour cela, des photos aériennes prises entre 2000 et 2016 ont été analysées et l'analyse a montré que la surface des sols dégradés est passée d'environ 15 à près de 40 hectares. Cette surface a donc plus que doublé 16 ans.
En principe, l'érosion des sols est un processus très difficile à documenter et à cartographier. Cela s’explique d’une part par le fait que l'érosion des sols se produit très souvent, même dans des régions isolées comme les Alpes. D’autre part, l'érosion des sols est souvent un phénomène très insidieux, qui passe presque inaperçu. Nous essayons de développer de nouvelles méthodes pour documenter et cartographier l'érosion des sols.
Automatiser la cartographie grâce à l’apprentissage automatique
Dans le cadre du «weObserve», nous avons ainsi développé des stratégies efficaces afin de pouvoir réaliser des analyses de données et des évaluations des données à grande échelle et sur de longues périodes. La particularité était que les processus d'érosion des sols pouvaient être analysés à l'aide de méthodes de télédétection. C’est-à-dire, des méthodes qui visent à automatiser la cartographie des photos aériennes. Il est ainsi devenu possible de documenter et de modéliser dans l'espace et dans le temps des données provenant de régions très éloignées. Les méthodes d'apprentissage automatique développées, que l’on appelle méthodes d'apprentissage profond, permettent d'intégrer des ensembles de données hétérogènes et d'élargir les possibilités actuelles et permettre de développer nouvelles applications à grande échelle.
En plus de l'étude dans la vallée d'Urseren, la méthode a été appliquée avec succès sur des prairies situées sur 10 versants de collines en Suisse. La prise en considération des conditions particulières dans différents types de région peut encore améliorer la précision des résultats.
Une meilleure compréhension pour une meilleure protection
Les résultats de «weObserve» aident à quantifier et à cartographier précisément l'érosion des sols dans l'espace et le temps. En même temps, cela aide à mieux comprendre les processus à l’œuvre et donc à promouvoir des solutions. En effet, le tourisme, l'agriculture et l'aménagement du territoire doivent contribuer à la protection des sols alpins. Grâce à une meilleure compréhension et à une documentation complète de l'érosion des sols dans les régions alpines, des adaptations des pratiques agricoles peuvent être mises en place.
Ces résultats sont donc également très pertinents pour les responsables politiques. Car seul ce qui est rendu visible est perçu. Et seul ce qui est perçu est pris en compte dans la législation et les subventions.
Projet de suivi avec l'Office fédéral de l'environnement
Le logiciel développé dans le cadre du projet PNR75 est maintenant perfectionné dans le cadre d'un nouveau projet de recherche afin de cartographier les érosions à grande échelle. Ce projet est financé par l'Office fédéral de l'environnement et contribuera grandement à la préservation des sols dans les Alpes.