L'étendue de la canopée du sud-est du Michigan et son étalement urbain ont tous deux augmenté entre 1985 et 2015, selon une nouvelle étude de l'Université du Michigan qui a utilisé des photos aériennes et des images satellites pour cartographier des bâtiments individuels et de petites parcelles d'arbres dans les rues.

Les chercheurs ont décrit l'augmentation de la superficie forestière dans la région comme un résultat positif. Mais leur analyse a également révélé que les terres boisées de la région étaient de plus en plus fragmentées en raison principalement de l'étalement urbain accru, interférant avec la capacité des plantes et des animaux à se disperser dans le paysage.

"Nos résultats montrent que les paysages forestiers du sud-est du Michigan apparaissent plus fragmentés et moins cohérents dans les zones connaissant l'étalement urbain, conformément aux découvertes mondiales, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Dimitrios Gounaridis, chercheur postdoctoral au U-M School for Environment and Sustainability Urban Sustainability Research Group.

« Nous avons constaté que les maisons unifamiliales à faible densité, en particulier, a eu un effet néfaste sur la fonctionnalité des paysages forestiers adjacents, " a-t-il dit. " Et la distance à ces plaques accumulées semble être un facteur dans la détermination de l'ampleur de l'impact. "

L'étude a été publiée en ligne le 22 juillet dans la revue Écologie du paysage . Les autres auteurs sont Joshua Newell de la School for Environment and Sustainability et Robert Goodspeed du A. Alfred Taubman College of Architecture and Urban Planning.

L'étude a révélé que la couverture arborée de la région s'est étendue de 246 milles carrés, ou 1,8 %, au cours des trois décennies, principalement en raison de la maturation des arbres existants dans les quartiers résidentiels plus anciens et sur les terres publiques.

Durant la même période, la quantité de terres couvertes de bâtiments et de routes a augmenté de 12 % dans la zone d'étude du sud-est du Michigan, qui compte sept comtés. Le terrain nouvellement développé couvrait 130 miles carrés et comprenait environ 335, 000 nouveaux bâtiments et environ 7, 000 milles de nouvelles routes.

A première vue, ces résultats peuvent sembler paradoxaux. Comment pouvez-vous augmenter la couverture forestière dans une région tout en construisant simultanément plus de routes et des milliers de nouveaux bâtiments ?

Mais la plupart des terres nouvellement aménagées provenaient d'anciennes terres agricoles, pas des zones boisées. L'expansion de la canopée des arbres a été attribuée à la maturation des arbres existants, ainsi que de nouveaux arbres plantés dans les quartiers résidentiels et sur les terres publiques, ainsi que les efforts de conservation des terres.

La grande majorité du nouveau développement impliquait la construction de bâtiments à faible densité, maisons unifamiliales à la périphérie urbaine de la région métropolitaine de Détroit - exactement le genre d'étalement que des études antérieures ont montré comme étant le plus nocif pour le bon fonctionnement des paysages forestiers, selon les chercheurs de l'U-M.

La nouvelle analyse a utilisé des photographies aériennes d'une résolution de 1 mètre, images satellites, et l'apprentissage automatique pour cartographier et mesurer les changements d'occupation des sols. Les chercheurs ont également calculé les paramètres paysagers de la fragmentation et de la cohésion des forêts et ont étudié la relation entre l'étalement des logements unifamiliaux et la fonctionnalité du paysage forestier.

Une deuxième phase du projet, dirigé par Goodspeed, identifiera les zones les plus importantes pour la conservation des forêts et la plantation d'arbres dans le sud-est du Michigan, en utilisant une gamme d'indicateurs écologiques et socio-économiques. Ces résultats devraient être soumis pour publication plus tard cette année.

"Peu d'études ont examiné simultanément l'étalement au niveau du bâtiment et sa relation avec les paysages forestiers au sein d'une région en cours d'urbanisation, " Goodspeed a déclaré. "Nous nous attendons à ce que nos résultats s'avèrent utiles aux décideurs politiques et aux planificateurs cherchant à prévenir ou à atténuer la fragmentation de l'habitat causée par l'expansion urbaine."

Les chercheurs ont décrit l'augmentation nette de la superficie boisée dans la région comme « une conclusion positive, étant donné que ces arbres fournissent un habitat à de nombreuses espèces ainsi que de précieux services écosystémiques pour les résidents, comme l'amélioration de la qualité de l'air et l'atténuation de l'effet d'îlot de chaleur urbain."

Cependant, leur analyse a également révélé que les terres boisées de la région étaient de plus en plus fragmentées en raison principalement de l'étalement urbain, que les chercheurs ont défini comme un développement composé principalement de logements unifamiliaux à faible densité (une à quatre maisons par acre).

La fragmentation accrue a entraîné une perte de connectivité entre les parcelles de forêt, limiter la capacité des plantes et des animaux à se disperser dans le paysage en utilisant des parcelles de forêt liées comme tremplins.

Les auteurs notent que les décideurs locaux peuvent se tourner vers une variété de techniques d'aménagement du territoire, tels que les subdivisions de cluster et la croissance intelligente, pour protéger les habitats et minimiser la fragmentation.

« De plus petites parcelles de forêt et d'arbres de rue sont souvent exclues des analyses en raison des limites des données, négligeant le rôle crucial que jouent ces arbres dans la fourniture de fonctions écologiques et l'amélioration de la connectivité, " a déclaré le co-auteur Newell. "Nos résultats soulignent l'importance d'utiliser des données à haute résolution dans l'analyse du paysage."

Le nouveau développement résidentiel a été le plus rapide, entre 1985 et 2015, à Oakland, comtés de Macomb et Wayne. Comté d'Oakland, par exemple, ajouté et estimé 42, 000 nouveaux bâtiments au cours de la période d'étude. Soixante-treize pour cent d'entre elles étaient des maisons unifamiliales, et près de la moitié de ces maisons étaient classées comme à faible densité.

Les augmentations les plus importantes de la couverture arborée au cours de la période de 30 ans ont été observées à Washtenaw (+7 %), Macomb (+6,5 %) et Oakland (+4,5 %) comtés. La ville de Détroit, qui a perdu une population significative au cours de la période étudiée, également perdu le couvert forestier après 2005.

La zone d'étude de sept comtés (Livingston, Macombe, Monroe, Oakland, Sainte-Claire, Washtenaw et Wayne) couvre environ 4, 600 milles carrés. Outre la ville de Détroit et sa banlieue, la région contient une vaste zone exurbaine caractérisée par un développement résidentiel et des utilisations agricoles des terres à faible densité.