Zones humides, habitats d’espèces : les limites de la cartographie automatique
Les données disponibles pour évaluer la sensibilité écologique d’un site sont de plus en plus nombreuses. Parmi les bases de données qu’un bureau d’études peut consulter en amont du travail de terrain figurent des cartographies interactives portant sur différents thèmes. Nous évoquerons dans cet article le portail SIG Réseau Zones Humides et la cartographie des habitats des mammifères de Bretagne, réalisée par le GMB.
Ces deux cartographies couvrent des très vastes superficies : l’ensemble du territoire français pour le Réseau « Zones humides » et l’ensemble de la Bretagne pour la cartographie réalisée par le GMB. Pas question donc pour les auteurs de réaliser une cartographie « manuelle » : d’une part le travail serait trop fastidieux, d’autre part, beaucoup de régions géographiques sont dépourvues de données suffisamment récentes et abondantes. Il faut donc procéder par extrapolation à partir des données disponibles. Les couches que l’on peut consulter sur ces deux portails ont donc été générées de manière semi-automatique, à partir de données de terrain (descriptions de sols, données de présence d’espèces…) et de couches géo-référencées pré-existantes (grands types de végétation, altitude, cours d’eau, géologie…).
Une cartographie du potentiel et non de la réalité
Dans nos deux exemples, les auteurs reconnaissent que les cartes produites constituent des « informations de potentialités […] et non des mesures avérées sur le terrain« . Ils indiquent aussi que ces données cartographiques peuvent s’avérer « localement imparfaites ou erronées » (GMB). Ainsi le SIG Réseau Zones humides présente des couches de « probabilité de zones humides » dont la fiabilité a été évaluée : sur une échelle de 0 (nul) à 1 (parfait). La version 2014 obtient un score de 0,59 et celle de 2023 un score de 0,65 (source : notice « Cartographie nationale des zones humides : informations clés« ). Si cette évaluation a le mérite de l’honnêteté, ces résultats sont peu rassurants. Par exemple, que conclure à propos d’une zone où la probabilité de zone humide est chiffrée à 50 % avec une qualité de 0,65 sur 1 ? Pas grand chose.
Des erreurs trop nombreuses
Concernant la cartographie des habitats des mammifères, les résultats sont d’ailleurs bien souvent surprenants :
- des plans d’eau en plein cœur de la ville de Nantes, voire même des secteurs totalement dépourvus de réseau hydrographique sont considérés comme des « cœurs d’habitat » pour la Loutre d’Europe
- les « cœurs d’habitat » de cette espèce sont souvent de minuscules fragments sans continuité entre eux (autour de Guérande, Moréac, Béganne, etc.) alors que la Loutre a besoin de vastes territoires continus. Dans ce cas, un simple « filtrage » des éléments de trop petites dimensions aurait pu être réalisé sous SIG.
- on trouve de même des « cœurs d’habitat » du Campagnol amphibie en pleine ville ou dans des zones pavillonnaires dépourvues de milieux favorables (Guérande, Muzillac, Férel, Vannes, etc.)
- les habitats des chauves-souris ne sont pas moins surprenants ; on découvre ainsi que la grande plage de Damgan, adossée à une route et à des immeubles, constituerait l’habitat du Grand Rhinolophe ; ou encore que le bourg de Muzillac et ses lotissements constituent un habitat de prédilection pour la Sérotine commune, davantage que la campagne environnante
- le Lapin de garenne quant à lui se voit attribuer de nombreux habitats aquatiques !
- enfin, l’Écureuil roux, espèce forestière, a par exemple pour habitats des centre bourgs et le cours de la Vilaine !
De toute évidence, l’exercice est pour l’instant trop difficile pour obtenir des résultats corrects.
Concernant les zones humides, il nous est arrivé à plusieurs reprises de découvrir sur le terrain des zones humides évidentes – tant sur critère pédologique que botanique – qui pourtant n’étaient pas du tout mentionnées comme telles dans la cartographie des potentialités. C’est souvent le cas dans les secteurs où le relief est peu marqué. A l’inverse, certaines infrastructures ayant nécessité des opérations de déblais / remblais (routes, voies ferrées) « créent » artificiellement des zones humides potentielles… qui n’existent pas dans la réalité. Sans doute la modélisation automatique est-elle trop liée aux données de relief. L’utilisation de l’imagerie satellite, avec par exemple l’indice NDMI (évaluation de la teneur en eau des végétaux en utilisant le Proche Infra-Rouge), permettrait peut-être d’améliorer le modèle.
En conclusion, la cartographie automatique à échelle nationale ou régionale pose d’importants problèmes de fiabilité. Si les auteurs de ces couches SIG prennent bien soin d’indiquer les imperfections de leurs modèles, il faut surtout insister sur le fait que seule l’analyse in situ permet de tirer des conclusions. Il est sans doute illusoire de vouloir réaliser à l’heure actuelle de telles cartes par intelligence artificielle et par des modélisations de données, aussi sophistiquées soient-elles.
Les données de pré-localisation des ZH sont un appui aux inventaires existants et aux campagne de terrain. Il y a bien entendu des limites, mais cela peut aider pour savoir où il faut prospecter en priorité, et cela peut faciliter l’interprétation des sondages dans certaines conditions.
Parfois, on se sent bien seul devant sa gouttière au moment d’interpréter un sondage, et la donnée de pré-localisation peut apporter un indice et limiter les erreurs. D’ailleurs, je serais curieux de voir la fiabilité des vrais inventaires terrain (je vois quand même pas mal d’erreurs de classification GEPPA dans les dossiers ^^ ).
Cordialement
Merci pour votre message. Il est intéressant que des avis contradictoires puissent s’exprimer sur cette page, aussi je publie volontiers votre commentaire.
Cordialement
E. Barussaud
Plusieurs points de cet article appellent des précisions importantes.
Tout d’abord, le SIG Réseau zones humides n’est pas une cartographie en tant que telle, mais un outil de visualisation qui agrège différentes cartographies existantes. Par ailleurs, il ne couvre pas encore l’ensemble du territoire français : à ce jour, il concerne principalement l’hexagone et la Corse. N’oublions pas nos compatriotes d’outre-mer !
Ensuite, la formulation « Il faut donc procéder par extrapolation à partir des données disponibles » est incomplète. Elle semble faire référence à la cartographie nationale de prélocalisation des zones humides, et non à l’ensemble des données accessibles via le SIG Réseau zones humides , qui lui inclut également de nombreux inventaires de terrain (notamment la couche des zones humides « effectives », issue d’inventaires locaux qui couvrent l’ensemble des communes de la région Bretagne et qui sont mis à jour périodiquement).
Concernant cette prélocalisation de la cartographie nationale de prélocalisation des zones humides, il est essentiel de préciser que ses résultats ont fait l’objet d’évaluations approfondies à partir de données de terrain indépendantes, comprenant des milliers d’observations standardisées, précises et représentatives des contextes écologiques de l’hexagone, collectées spécialement pour vérifier la qualité des résultats. Ces analyses ont été complétées par des consultations avec les acteurs techniques locaux.
Lorsque vous indiquez que « ces résultats sont peu rassurants », il manque un élément clé d’interprétation : les statistiques présentées portent sur les limites de zones humides, qui constituent précisément les zones où l’incertitude est la plus forte. Une évaluation basée sur des points répartis aléatoirement (au cœur des zones humides comme des zones non humides) conduirait très probablement à des performances très sensiblement meilleures.
Par ailleurs, l’hypothèse selon laquelle la modélisation serait principalement dépendante du relief est inexacte. Les rapports associés montrent que d’autres variables, notamment le matériau parental et les paramètres hydrographiques, contribuent significativement aux résultats.
Enfin, l’idée selon laquelle l’imagerie satellite (par exemple via l’indice NDMI) améliorerait nécessairement la détection des zones humides n’est pas étayée. Les analyses menées dans le cadre du projet montrent au contraire que ces approches tendent à surreprésenter les surfaces en eau et à sous-détecter de nombreuses zones humides non ouvertes, pourtant majoritaires.
En résumé, la carte de prélocalisation constitue un élément de connaissance parmi d’autres. Elle est conçue comme un outil d’aide à l’identification et à la priorisation, mais ne se substitue pas aux investigations de terrain.
Une lecture complète des rapports méthodologiques et des articles scientifiques dans des comités de lecture permettrait d’éviter plusieurs des interprétations présentées ici.
Merci pour l’intérêt que vous portez à notre blog. Afin que ce dernier soit un espace de débat scientifique et de liberté d’expression, je publie volontiers votre commentaire.
Cordialement
E. Barussaud