Les chercheurs ont utilisé des images satellites des archives Landsat de la NASA pour quantifier les changements d'utilisation et de couverture des terres (LULC) survenus dans le district d'Orange Walk au Belize depuis les années 1980. Crédit :archives Landsat 8, NASA/USGS.
En utilisant les images satellites de la NASA et l'apprentissage automatique, des chercheurs de l'Université du Texas à Austin ont cartographié les changements dans le paysage du nord-ouest du Belize sur une période de quatre décennies, constater des pertes importantes de forêts et de zones humides, mais aussi une repousse réussie de la forêt dans les zones de conservation établies qui protègent les structures survivantes des anciens Mayas.
La recherche sert d'étude de cas pour d'autres régions tropicales et en développement rapide du globe, en particulier dans les endroits qui luttent pour équilibrer la conservation des forêts et des zones humides avec les besoins agricoles et la sécurité alimentaire.
"Des études mondiales à grande échelle montrent que la déforestation tropicale et la destruction des zones humides se produisent rapidement, qui contribue au changement climatique de multiples manières telles que l'augmentation des gaz à effet de serre, " a déclaré Timothy Beach, co-auteur de l'étude et professeur au département de géographie et de l'environnement de l'UT Austin. "Ceux-ci conduisent également à plus de ruissellement et de pollution de l'eau dans une grande partie des pays du Sud. Le Belize a servi de laboratoire de recherche environnementale à long terme pour ce dilemme mondial."
Dans une étude publiée dans Télédétection , l'équipe dirigée par Colin Doyle, étudiant diplômé de l'UT Austin, a utilisé des images satellites des archives Landsat de la NASA pour quantifier les changements d'utilisation des terres et de couverture des terres (LULC) survenus dans le district d'Orange Walk au Belize en 1984-1987, 1999-2001 et 2014-2016. Les périodes ont été choisies pour correspondre aux changements rapides du système agricole et aux initiatives de conservation.
La carte montre les zones de conservation du district d'Orange Walk du Belize. Crédit :Colin Doyle, l'Université du Texas à Austin
Le programme Landsat, qui enregistre des images de la Terre depuis 1972, est actuellement sur son huitième satellite. Pour étudier des périodes aussi larges, les auteurs ont utilisé des images de Landsat 8 et des satellites antérieurs et ont utilisé une approche multitemporelle, créer des images composites de saisons humides et sèches sur plusieurs années pour chaque période. Ils ont ensuite entraîné un algorithme pour identifier huit types de terres distincts, y compris plusieurs variétés de forêts et de zones humides. De là, ils ont généré des cartes illustrant le LULC pour chacune des trois périodes.
Au cours de la première période (1984-1987), la déforestation s'est limitée à de petites parcelles résultant de l'agriculture milpa - un système de cultures en rotation et permettant aux parcelles précédentes de rester en jachère entre les utilisations pour maximiser les rendements.
Plusieurs aires protégées ont été créées à la fin des années 1980 et au début des années 1990. Au cours de la deuxième période examinée (1999-2001), les forêts de ces aires protégées ont repoussé mais les pertes de zones humides se sont poursuivies, de même que la conversion de terres non protégées à l'agriculture.
La troisième période cartographiée (2014-2016) a suivi un passage à l'agriculture industrielle dans les années 2000 et a montré des pertes "alarmantes" à la fois pour les forêts (7,5% de perte) et les zones humides (28,2% de perte) en dehors des aires protégées, a déclaré la co-auteur Sheryl Luzzadder-Beach, le directeur fondateur du laboratoire de qualité de l'eau et d'hydrologie environnementale de l'université.
Vue aérienne capturant la déforestation dans le district d'Orange Walk du Belize, 2012. Crédit :Timothy Beach, L'Université du Texas à Austin.
La croissance démographique a contribué à l'augmentation des terres utilisées pour l'agriculture. Cependant, c'était un facteur plus important entre la première et la deuxième période, quand la population a presque doublé, qu'entre la deuxième et la troisième période, quand la population augmentait plus lentement, indiquant que les changements dans les pratiques agricoles ont eu un plus grand impact sur l'utilisation des terres.
Les cartes ont également révélé l'importance des efforts de conservation dans le maintien des forêts. De la forêt restante dans la zone d'étude, On estime que 76 % se trouvent sur des terres protégées. Ces habitats sont essentiels pour abriter la flore et la faune indigènes et contiennent également des structures de la civilisation maya importantes pour le patrimoine culturel de la région.
« Ces écosystèmes fournissent de nombreux services tels que l'aide au cycle de l'eau et la prévention des inondations, " a déclaré Doyle. " La conversion des forêts en pâturages et en agriculture industrielle est également un contributeur majeur à l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre à travers les tropiques. "
