Sur l'île d'Orona à Kiribati, Engels se tient devant une zone qui était autrefois une plantation de noix de coco. Dans les bonnes conditions, les noix de coco peuvent prendre le relais et devenir des monocultures. « Tout dans cette partie de la forêt est coco (sauf moi… lol), », a déclaré Engels. « C'était assez effrayant de collecter des données là-bas, car si le vent souffle fort, des noix de coco géantes pleuvent sans avertissement. Je voulais vraiment un casque ! Crédit :Mary Engels.
Les scientifiques de la conservation peuvent utiliser des images satellite gratuites pour suivre les espèces végétales envahissantes sur les îles reculées du Pacifique, selon de nouvelles recherches.
Marie Engels, un doctorat étudiant à l'Université de l'Idaho, a trouvé un moyen d'utiliser les images disponibles gratuitement des satellites Landsat de la NASA pour identifier les cocotiers dans les îles du Pacifique, plutôt que d'utiliser des images coûteuses de sociétés satellites privées. Engels a présenté ses découvertes la semaine dernière lors de la réunion d'automne 2018 de l'American Geophysical Union à Washington, D.C.
Les images provenant de capteurs satellites privés comme QuickBird ont une résolution beaucoup plus élevée que les images Landsat mais sont chères, les scientifiques de la conservation ne les utilisent donc pas souvent. Mais Engels a trouvé un moyen d'utiliser des images Landsat à basse résolution pour identifier correctement les cocotiers envahissants depuis l'espace. Engels espère que ses recherches pourront être utilisées pour orienter les efforts de conservation dans l'océan Pacifique central à faible coût.
"L'un des espoirs ici est que nous puissions utiliser cette analyse pour cartographier rapidement où se trouve la noix de coco sur ces îles pour essayer de comprendre l'impact au fil du temps, ", a déclaré Engels.
Cocotiers, bien qu'elles soient considérées comme des icônes des îles tropicales, sont envahissantes pour les atolls coralliens et peuvent nuire aux écosystèmes insulaires en expulsant les espèces d'arbres indigènes qui attirent les oiseaux de mer et retiennent le sol insulaire.
Les images provenant de capteurs comme QuickBird ont une haute résolution de 0,65 mètre (2 pieds) par pixel. Classiquement, une telle imagerie à haute résolution a été nécessaire pour déterminer où poussent des espèces végétales spécifiques dans des zones reculées. Le problème :QuickBird est coûteux et difficile d'accès. Images Landsat disponibles gratuitement de la NASA, cependant, n'a qu'une résolution modérée de 30 mètres (98 pieds) par pixel.
Engels voulait voir si elle pouvait utiliser l'imagerie Landsat pour identifier les cocotiers sur Palmyre, un atoll de corail qui fait partie du monument national marin des îles éloignées du Pacifique. Palmyre est inhabitée, à l'exception d'une station de recherche cogérée par Nature Conservancy et U.S. Fish and Wildlife.
Dans l'atoll de Nikumaroro à Kiribati, les forêts dominées par les indigènes et les forêts dominées par la noix de coco développent des sols différents. Crédit :Mary Engels
Au plus large, l'île mesure environ 11 kilomètres (7 miles) de long. Lorsque vous zoomez sur Palmyre dans Landsat, vous voyez des blocs de couleurs :une palette de bleus de peintre, bruns, et verts.
Afin de déchiffrer ces carrés de couleur, Engels a appliqué un progrès en deux étapes. Elle a d'abord commencé avec des images haute résolution de QuickBird. Dans ces images, elle a classé divers pixels comme des peuplements « purs » de végétation. Elle a classé les pixels en catégories :cocotiers, espèces indigènes, ou des terres ouvertes comme des chemins et des étendues de sable.
Une fois qu'elle a découvert quels pixels étaient entièrement un type de plante, Engels a superposé ces données sur les images à résolution modérée de Landsat. Ensuite, elle a utilisé l'analyse de mixage spectrale multiple (MESMA) pour démixer les pixels. MESMA détermine la composition probable de chaque pixel; c'est une technique pour estimer quel pourcentage ou chaque pixel est couvert par l'une des nombreuses choses connues.
« Je construis une bibliothèque de référence à partir de ces pixels purs afin que ma bibliothèque de référence puisse dire :Oh, J'ai besoin d'une référence pour savoir à quoi ressemble le sable? Ici. Ce pixel, c'est un pixel de sable. Cette? Il s'agit d'un pixel de noix de coco. Celui-ci, c'est un pixel natif, " dit Engels.
Elle a découvert que la bibliothèque de référence de pixels pouvait identifier les peuplements de cocotiers et d'arbres indigènes sur l'île. Cela signifie que la bibliothèque peut être utilisée à l'avenir sans avoir à acheter de nouvelles images QuickBird.
L'objectif ultime est d'utiliser des images à résolution modérée pour déterminer où se trouvent certaines espèces de plantes – pour déchiffrer la palette de blocs colorés du peintre en ses composants. A partir d'une image pixelisée, Engels peut dire où il y a de fortes concentrations de plantes indigènes et envahissantes.
À l'avenir, Engels prévoit d'appliquer ses recherches à Kiribati, une nation insulaire le long de l'équateur. Cette situation est plus complexe :les gens y vivent et récoltent le coprah :fruit du cocotier, utilisé pour extraire l'huile.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.
