Identification, développement et suivi par télédétection d’Indicateurs de Durabilité Ecologique des systèmes agricoles au centre et au nord du Bénin

Date: 2023 - 2026

Chercheurs impliqués:

• Mikhaïl Jean de Dieu Dotou PADONOU, doctorant
• Antoine DENIS, chercheur

Site web du projet OBSYDYA: WWW.OBSYDYA.ORG

Financement : Union Européenne, projet OBSYDYA

Brève présentation du contexte du projet OBSYDYA et de la thèse

Le projet OBSYDYA « Observatoire pilote des paysages et des dynamiques agricoles du Bénin » est un projet financé par le programme DeSIRA de l’Union Européenne. Il est piloté par le CIRAD et mis en oeuvre par un consortium de chercheurs Béninois (l’Université de Parakou (UP) et l’Institut National des Recherches Agricoles du Bénin (INRAB)) et Européens (CIRAD, Université de Liège et IRD). Le projet est organisé autour de 3 composantes que sont : (i) la création d’une base cartographique des paysages et systèmes agricoles ainsi que leur évolution, (ii) l’identification et le développement d’indicateurs des paysages et des systèmes agraires ainsi que de leur dynamique et de leur durabilité écologique, et (iii) la mise en place d’une plateforme pour le traitement et la vulgarisation de l’information spatiale.

Ainsi, le défi majeur du projet est de tirer parti de la disponibilité récente des images satellitaires à haute résolution pour suivre les transformations au niveau des systèmes agricoles et des paysages afin de fournir des informations sur les pratiques agricoles qui les induisent. Ceci permettra de disposer d’informations complémentaires aux statistiques agricoles à une fréquence annuelle et à coût réduit, afin de guider les services agricoles dans leurs interventions.

Cette thèse s’inscrit dans la composante 2 du projet. Elle s’intitule :
Identification, développement et suivi par télédétection d’indicateurs de durabilité écologique des systèmes agricoles au centre et au nord du Bénin

La croissance de la population mondiale et l'augmentation du niveau de vie entraînent inévitablement l'expansion et l'intensification de l'utilisation des terres agricoles dans le monde pour répondre à la demande croissante de nourriture et d'autres produits de base. Cette situation n’épargne pas le Bénin qui est soumis ces dernières années à une expansion des terres agricoles. Ceci est dû principalement au développement de la culture du coton, l’expansion des plantations d’anacarde inhérent au récent développement de la filière, et tout récemment l’émergence de la culture du soja. Le changement d'affectation des terres est l'un des principaux facteurs directement responsables de la perte de biodiversité. On sait que l'expansion des terres cultivées et l'intensification de l'agriculture ont de graves effets adverses sur l’écologie des systèmes agricoles et des écosystèmes naturels en raison des pratiques agricoles, et de la perte et de la fragmentation des habitats. Ceci met en cause la durabilité des systèmes de production, compromet les services écosystémiques que tire l’agriculture de la biodiversité. Les objectifs de développement durable (ODD) 2030 des Nations unies appellent à trouver un équilibre entre l'augmentation de la production agricole et le maintien des services écosystémiques dont l’agriculture dépend.

Divers indicateurs sont utilisés pour évaluer l'état et les tendances des composantes de la biodiversité, mesurer les pressions et quantifier la perte de la biodiversité à divers niveaux d’organisation, y compris des populations et des écosystèmes, et à différentes échelles spatiales. Plusieurs séries de ces indicateurs ont été proposées par des organisations, des scientifiques et des décideurs et peuvent être mesurés directement ou calculés à l'aide de modèles statistiques et peuvent avoir une applicabilité mondiale, régionale ou nationale (Petrou et al. 2015).

La plupart du temps, et dans de nombreux cas, les relevés de terrain constituent le moyen le plus précis de mesurer certains aspects de la biodiversité et de rechercher des indicateurs pour leur suivi. Cependant ces relevés de terrain s'avèrent particulièrement coûteux en temps et en ressources et deviennent particulièrement difficiles à exécuter à grande échelle spatiale et/ou à une fréquence régulière/élevée.

La surveillance de la biodiversité depuis l'espace grâce à la télédétection satellitaire et à l’utilisation de modèles géospatiaux a un fort potentiel pour compléter les connaissances acquises par l'observation sur le terrain (Skidmore et al. 2021).

À ce titre, la télédétection satellitaire, avec des images de haute et très haute résolution spatiale, est un outil idéal pour explorer les possibilités de détecter et de suivre continuellement, à travers une série d’indicateurs, les changements des systèmes agricoles, du niveau local au niveau régional, tout en comblant les lacunes dans la couverture spatiale et temporelle des observations et mesures de terrain.

Objectif de la thèse
L’objectif de cette thèse est d‘identifier, de développer et de suivre par télédétection des indicateurs permettant l’analyse de la dynamique de la durabilité écologique des systèmes agricoles au centre et au nord du Bénin.

Bref aperçu des tâches du doctorant
- Faire un état des lieux des Indicateurs de Durabilité Ecologiques (IDE) existants à l’échelle de la parcelle, de l’exploitation agricole, et à l’échelle du territoire (ou bassin de production).
- Faire un état des lieux des IDE capables d’être observés à partir de l’espace par télédétection satellitaire.
- Proposer des IDE pertinents pour le suivi de la dynamique agricole au centre et au nord du Bénin.
- Collecter et analyser les données de terrain en rapport avec le sujet de thèse.
- Développer les chaines de calcul des IDE.
- Tester la validité des IDE à partir des données collectées sur les sites pilotes.
- Proposer des modèles de généralisation des IDE développés localement à plus grande échelle (commune, Pôle de Développement Agricole (PDA), département ou pays).