Les chercheurs utilisent des images satellites d'espionnage de la guerre froide pour explorer les changements dans l'environnement, dont la déforestation en Roumanie, déclin des marmottes au Kazakhstan et dommages écologiques causés par les bombes au Vietnam.

Les écologistes ont exploité les nouvelles avancées en matière de traitement d'images pour améliorer l'analyse des photographies déclassifiées du renseignement militaire américain et détecter des changements environnementaux inédits. Dr Catalina Munteanu, de l'Université Humboldt, et Dr Mihai Daniel Nita, Université de Transylvanie de Bra ov, présentent les nouvelles découvertes de l'imagerie satellite déclassifiée de l'US Geological Survey.

Les principales sources de données pour les analyses sont les images satellitaires Cold War Spy, qui ont été collectées par les États-Unis depuis 1960, initialement pour surveiller le bloc sino-soviétique. Huit satellites ont pris des photos sur pellicule, qui ont ensuite été parachutés dans l'atmosphère, où un avion militaire américain parfaitement synchronisé l'a arraché dans les airs avant qu'il ne puisse être intercepté.

Les chercheurs ont obtenu les photos par l'intermédiaire du Centre d'observation et de science des ressources terrestres (EROS) de l'U.S. Geological Survey, après avoir été déclassifié en 1995 en vertu d'un décret du président Bill Clinton.

Ce type de données de film a été mis à niveau, en utilisant un logiciel de traitement d'images par drone, en utilisant une technique de rectification connue sous le nom de structure à partir du mouvement.

Mihai, un co-auteur, un pionnier de cette méthode a commenté "La procédure mathématique derrière le logiciel de traitement d'images par drone est la structure à partir du mouvement. Cette approche nous permet de traiter des images aériennes ou satellites historiques plus rapidement et plus précisément que l'approche traditionnelle." Cela crée essentiellement un style de carte historique Google-Earth, pour les images satellites prises dès la guerre froide.

Précédemment, le même groupe de recherche avait utilisé l'ensemble de données CORONA pour analyser des photos de paysages agricoles au Kazakhstan entre les années 1960 et 1970. Ces photos ont été utilisées pour identifier les déclins de population de marmottes des steppes en raison d'une réduction du nombre de terriers. Sur les marmottes, Catalina Munteanu dit, "La population de marmottes a diminué au cours des 50 dernières années au Kazakhstan - et c'est un déclin que nous avons peut-être manqué, ne serait-ce que sur de courtes périodes de 10 à 15 ans pour lesquelles des données modernes sont disponibles.

Les auteurs présentent plusieurs nouveaux résultats, en plus des recherches publiées sur les marmottes au Kazakhstan. Une utilisation consistait à révéler l'étendue de la déforestation à grande échelle au lendemain de la Seconde Guerre mondiale en Roumanie.

« L'étendue et l'emplacement de ces coupes à blanc historiques étaient auparavant inconnus – ces données ont révélé où se trouvaient la plupart de ces récoltes. à haute valeur écologique, et certaines zones ont été plantées de monocultures d'épicéas qui sont écologiquement beaucoup moins résistantes et diversifiées, ", explique la chercheuse principale Catalina Munteanu.

Des images des années 1960 ont révélé que le bassin versant avait été complètement coupé par les entreprises soviéto-roumaines en réparation de la guerre. En 2015, une image Google Earth de la même zone, a montré la repousse de la forêt secondaire après 60 ans.

De façon intéressante, un nouvel examen de photos de la guerre du Vietnam a révélé les dommages écologiques considérables causés par les explosions. Mihai Daniel Nita, dans un travail séparé, a évalué l'expansion des terres agricoles dans des forêts auparavant ravagées, ainsi que des cratères résultant de l'impact d'explosions de bombes, qui ont été transformés en étangs piscicoles.

L'imagerie satellite espion peut être utilisée pour cartographier la déforestation induite par la guerre et l'évolution des pratiques agricoles au Vietnam.

"Avec ces données, nous pouvons non seulement cartographier l'étendue de ces dommages à l'aide de ces images, mais aussi explorer comment les paysages ont changé plus tard en réponse à la guerre. Par exemple, certains des cratères de bombes sont maintenant remplis d'eau et sont utilisés comme étangs à poissons, " a commenté Mihai.

Ce travail démontre que souvent notre choix de bases de référence est dicté par la disponibilité des données, et qu'en utilisant différentes sources de données, nous pouvons déplacer les lignes de base par rapport auxquelles nous quantifions le changement. L'interprétation des changements environnementaux dépendra fortement des points de référence que nous choisirons.

Catalina et les co-auteurs avertissent que « c'est un rappel d'être très prudent dans nos interprétations des changements environnementaux. Toutes les sources de données ont leurs limites et peuvent également intégrer ces données. Une bonne idée est d'envisager l'intégration de plusieurs sources de données chaque fois que possible ."

Il peut y avoir beaucoup plus d'applications des données, telles que la cartographie du développement des villes et des infrastructures construites.

Catalina a commenté, "Les photos de cette nature peuvent également être une source directe d'informations (par exemple, une colonie de manchots détectée sur une banquise) ou être une indication d'espèces ou de leur habitat (par exemple, travaux antérieurs sur les terriers de marmottes au Kazakhstan).

On s'attend à ce que les applications à grande échelle des données d'imagerie satellitaire historiques, comme on le voit ici, peut servir d'exemple pour l'expansion de l'utilisation de ces données dans d'autres disciplines relatives aux interactions homme-environnement.

Les travaux futurs pourraient impliquer une enquête sur des événements de choc écologique tels que la guerre, et comment ce paysage modifié a influencé le changement d'utilisation des terres lui-même.

La conférence de Catalina Munteanu sera disponible à la demande du 14 au 18 décembre 2020 au Festival of Ecology. Certaines parties de ce travail ne sont pas publiées et n'ont pas encore fait l'objet d'un examen par les pairs. Cette conférence en ligne réunira 1, 400 écologistes de plus de 50 pays pour échanger sur les dernières avancées en matière d'écologie.