Des satellites de télédétection et des modèles informatiques analysent le monde biologique.

Par Cheryl Pellerin
Rédactrice

Washington - Des scientifiques ont entrepris de combiner des informations sur le climat, des données obtenues par des satellites de télédétection et des modèles théoriques sur le comportement des organismes biologiques pour prédire les conséquences des changements climatiques sur les écosystèmes, de la même manière que les météorologues prédisent le temps.

Ces nouveaux outils de prévision écologique, en cours de mise au point, seront d'une importance cruciale pour les décideurs responsables de la gestion des ressources naturelles sur une planète en proie au réchauffement. Ils indiqueront quels seront vraisemblablement les effets des changements biologiques, chimiques et physiques de l'environnement sur les écosystèmes qui rendent possible la vie sur terre.

L'écologie est l'étude des liens entre les organismes et leur environnement. On peut dire que les prévisions écologiques existent depuis que le tout premier agriculteur, scrutant le ciel au-dessus d'un champ, a tenté de prévoir les conséquences d'une mauvaise saison de pluie sur ses figuiers. De nos jours, la discipline naissante des prévisions écologiques est une synthèse de données scientifiques collectées dans les domaines de la physique, de la géologie, de la chimie, de la biologie et de la psychologie.

Le Centre de recherche Ames de la NASA dans la « Vallée de Silicium » de la Californie ouvre pour mettre ces outils de prévisions écologiques à la disposition d'un plus grand public par le biais de son système d'observations et de prévisions terrestres (TOPS de son sigle anglais).

Le TOPS est un logiciel de modèles informatiques qui intègre les données recueillies par des satellites, des avions et des détecteurs au sol sur les conditions atmosphériques et terrestres à des modèles scientifiques de climat pour produire des « prévisions actuelles », c'est-à-dire des prévisions à court terme (de l'immédiat à trois heures de temps), et des prévisions des conditions écologiques.

« Des progrès remarquables ont été faits dans les années 1960 et 1970 dans les prévisions météorologiques ; les prévisions climatiques - le climat en général ou les prévisions météorologiques à long terme - n'ont fait des avancées que dans les années 1980 et 1990 », a dit à America.gov Woody Turner, expert en diversité biologique et directeur du programme sur les prévisions écologiques à la direction des missions scientifiques de la NASA. « Je crois maintenant que la prochaine étape logique sera d'inclure les systèmes vivants dans les formules des prévisions. »

« Imaginez s'il était possible de prédire correctement, de trois à six mois en avance, les pénuries ou les abondances de récoltes, les épidémies de maladies vectorielles telles que le paludisme et la fièvre causée par le virus du Nil occidental, les risques d'incendies de forêts », a souligné Ramakrishna Nemani, chercheur au centre Ames de la NASA, dans un article qu'il a récemment rédigé avec des collègues au sujet du TOPS ;

Sur le terrain

Les prévisions écologiques peuvent être faites à court terme, de quelques heures à quelques jours ; à terme moyen ou saisonnier, par exemple pour estimer le début de la saison des semences ; et à long terme, à l'échelle de décennies ou de siècles.

Pour le parc national Yosemite en Californie, les scientifiques du centre Ames ont créé un modèle prévoyant les changements qui pourraient se produire dans la région dans le prochain demi-siècle. Le parc Yosemite s'étend sur 3.081 kilomètres carrés jusqu'aux versants ouest de la chaîne de montagnes Sierra Nevada.

Selon ces prévisions, a dit M. Nemani à America.gov, « les glaciers actuels vont diminuer de près de 50 % et la saison des semences commencera presque trois semaines plus tôt que de nos jours. Par conséquent, dès le milieu de l'été, les plantes n'auront plus assez d'eau. Ce qui signifie qu'il y aura davantage d'incendies de forêts et il y en a déjà beaucoup au Yosemite. Et cela pourrait changer la composition des plantes. »

« N'oubliez pas qu'il s'agit de modèles de prévisions », a souligné à America.gov Edwin Sheffner, directeur adjoint des sciences terrestres au centre Ames de la NASA. « Nous n'avons aucune certitude que cela va se passer, mais ce sont nos modèles de prévisions. Le défi que nous devons relever dans nos recherches actuelles est d'essayer de valider ces modèles en réduisant la marge d'erreur dans les estimations. »

Les prévisions écologiques ont aussi pu être appliquées quand les responsables du programme des sciences terrestres à la NASA ont collaboré avec le bureau des études géologiques des États-Unis pour mettre au point un système de prévisions des espèces envahissantes. Y contribuent des écologistes, des informaticiens, des statisticiens, des spécialistes des technologies de télédétection, des responsables de la gestion des ressources naturelles, des décideurs politiques et d'autres personnes impliquées dans le domaine des espèces non indigènes de la flore et de la faune qui causent des dégâts aux habitats qu'ils envahissent.

Une fois achevé, ce système permettra d'évaluer au niveau régional les modèles d'invasion de ces espèces exotiques, de déterminer les habitats qui leur sont vulnérables et d'établir des cartes géographiques montrant les régions qu'elles risquent d'envahir.

À la croisée des chemins biologiques

Au croisement des Amériques du Nord et du Sud, l'Amérique centrale est un mélange biologique où se retrouvent de 7 à 8 % de la biodiversité de la planète sur moins de 0,5 % de la superficie de la terre. Au large de ses côtes se trouve un immense récif corallien, deuxième du monde par sa taille.

En 1997, les dirigeants des sept pays de l'Amérique centrale - Belize, Costa Rica, Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua et Panama - ont annoncé une initiative multinationale visant à intégrer leurs programmes respectifs de conservation. Le Corridor biologique méso-américain relie plusieurs parcs nationaux, zones protégées et autres espaces sous régime spécial s'étirant du Mexique méridional à la frontière de la Colombie.

Dans le cadre de ce projet, la NASA a établi un partenariat avec l'Agence des États-Unis pour le développement international (l'USAID), la Banque mondiale et la Commission de l'Amérique centrale pour l'environnement et le développement dans le but de mettre au point un système régional de visualisation et de surveillance de la biodiversité baptisé SERVIR.

Le système SERVIR combine les images fournies par cinq satellites de la NASA et des informations environnementales et socioéconomiques à des données géographiques dans un réseau d'ordinateurs régional. Il comportera des centres d'opérations locaux aux États-Unis et dans chacun des pays de l'Amérique centrale.

Grâce à ce système, les responsables des centres dans la région pourront utiliser les images recueillies par les satellites pour détecter les incendies de forêts et les changements majeurs dans la couverture végétale, surveiller les pluies et les tendances climatiques de même que les écosystèmes côtiers et les récifs coralliens. Les modèles informatiques aident les usagers à mieux apprécier les liens encore peu compris entre la couverture végétale des terrains et les variations climatiques.

Source :  Bureau des programmes d'information internationale du département d'Etat.

Site Internet : http://www.america.gov/fr/