1. Dégradation du sol
Estimation, grâce à la télédétection, du risque de désertification
Les cartes montrant le risque de désertification reprennent la probabilité de progression de la désertification dans les régions représentées. Le calcul du risque se base sur différents indices, semblables à ceux utilisés dans les modèles USLE/RUSLE. Il existe cependant un facteur additionnel dont le rôle joué est extrêmement important, il s'agit de l'humidité du sol. Si ce dernier est capable de garder l'eau (lorsqu'on a plus d'argile que de sable, par exemple), le risque de désertification est alors plus faible. La disponibilité en eau est un facteur crucial pour la croissance de la végétation, qui elle limite la désertification et de façon générale l'érosion du sol. La température, un autre facteur particulièrement important pour cette forme d'érosion car elle augmente l'évaporation et favorise les conditions de sécheresse.
Source: Natural Resources Conservation Service of the U.S. Department of Agriculture (1999)
Lorsqu'on cherche à estimer la désertification grâce à la télédétection, on utilise principalement trois indicateurs qui sont : la couverture végétale, la température de surface du sol (LST) et l'humidité du sol. La température de surface est estimée en utilisant les bandes thermiques de l'imagerie satellitaire. On retrouve ces bandes dans les fenêtres atmosphériques, dans les régions infrarouges du spectre électromagnétique. En se servant de la loi de Planck et sur base de la quantité d'énergie qu'une surface émet, il est possible de calculer sa température.
L'humidité du sol, elle, peut être estimée par imagerie radar. On parle de télédétection active car une pulsation est émise (à une certaine longueur d'onde) avant que le signal réfléchi ne soit enregistré par le capteur radar (pour plus d'informations sur les radars rends-toi ici). A certaines longueurs d'onde le signal radar est affecté par la constante diélectrique du matériau avec lequel il interagit. On sait que la conductivité électrique du sol augmente avec son humidité, on profite donc de cette caractéristique pour estimer l'humidité du sol depuis un radar.
Il est également possible à partir d'images télédétectées d'estimer la superficie des zones recouvertes par la végétation. Pour ce faire, on utilise des indices de végétation qui représente la quantité de végétation ou la zone couverte de verdure. La sélection de cet indice dépend habituellement du type de végétation en présence et dans la plupart des cas, on utilise un simple indice NDVI ou l'un de ses dérivés (tels que SAVI, TSAVI, ...).
L'image ci-dessus, dite en " fausse couleur ", représente des champs agricoles dans le coin supérieur gauche. Les zones recouvertes de végétation apparaissent en rouge. Cela s'explique par la haute réflectance de celle-ci dans les régions spectrales du proche infrarouge qui apparaissent en rouge ici. En règle générale, les zones en rouge clair représentent une végétation saine, vivante, contrairement à celles en rouge foncé auxquelles sont associées une végétation plutôt vieille, qui arrive en fin de croissance. Sur cette image, les zones en rouge foncé sont des forêts grandissant sur le flanc d'une montagne. Les terres en jachère, qui n'ont donc pas de végétation, apparaissent quant à elles en bleu car ce type de sol n'a qu'une faible réflectance dans le proche infrarouge.
Une végétation luxuriante et en bonne santé aura une forte réflectance dans le proche infrarouge et une basse dans le rouge. Quand les plantes approchent de la sénescence la réflectance dans le rouge augmente tandis que celle dans le proche infrarouge diminue car la chlorophylle tend à disparaître. Cette caractéristique est utilisée pour le calcul de certains indices de végétation afin d'estimer, entre autre, la couverture végétale. Ces indices (comme le NDVI ou le SAVI) combinent la réflectance dans le rouge et le proche infrarouge afin d'obtenir une valeur unique représentative du couvert végétal. Ces valeurs sont ensuite utilisées comme indice de couverture végétale lors de l'évaluation du risque de désertification.
