Using Pléiades HR data to understand and monitor a dynamic socio-ecological system: China's Poyang lake

Abstract

Le lac Poyang, première réserve d'eau douce de Chine, est un lac de moussons présentant de fortes variations de surfaces en eau entre la saison sèche, novembre-mars, et la saison humide juin-septembre. Les surfaces en eau passent ainsi de plus de 3000 km² en été, à moins de 1000 km² en hiver, cela correspondant à une variation inter annuelle de la hauteur de l'eau de 8 à 12 mètres. En saison sèche, la dépression du Poyang comprend une cuvette centrale en eau de taille réduite, et des lacs déconnectés entourés de vastes zones enherbées plus ou moins hautes. Lorsque le niveau d'eau augmente, la grande dépression centrale se remplit, puis au fur et à mesure du remplissage, comme une marée montante, l'eau arrive au niveau des lacs, les submerge et l'ensemble forme alors une petite mer intérieure d'eau douce. Cette dynamique et cette amplitude de variations ont de nombreuses implications en termes de ressources en eau, de santé publique (bilharziose), et mais aussi de richesse de la biodiversité.

Le lac Poyang est un des milieux les plus riches et les plus importants en termes de biodiversité en Asie du Sud Est. Il s'agit d'une zone d'hivernage essentielle pour toute l'avifaune de l'Asie et de Sibérie. Plus de trois cents espèces d'oiseaux dépendent de cet habitat unique dont plus d'une douzaine d'espèces considérées en danger. Les plus emblématiques sont les grues de Sibérie et les cigognes blanches orientales dont la quasi-totalité, 98% de la population mondiale (moins de 3000 individus) viennent hiverner au Poyang. Cette de grande diversité d'oiseaux d'eau migrateurs est une conséquence directe de l'hydrologie complexe du lac Poyang.

La forte variabilité intra et interannuelle du remplissage du Poyang, est un phénomène difficile à qualifier, c'est pourquoi un suivi temporel à relative haute fréquence est nécessaire. Dans le cadre de la RTU Pléiades HR, des acquisitions sur une base mensuelle ont été programmées au cours de l'année 2013 couvrant la partie la plus riche et sensible de la Reserve Naturelle du lac Poyang (PLNR). L'exploitation des données a porté sur plusieurs axes. Tout d'abord la caractérisation, à une échelle fine, des trajets de l'eau et de la dynamique de remplissage et de vidange des lacs, mettant en évidence un remplissage plutôt tardif et peu important au regard des observations réalisées les 12 dernières années, et surtout une vidange très précoce (fin juillet, entrainant par exemple la vidange totale du Bang Hu, principal site d'accueil des grues sibériennes). Les travaux ont également portés sur l'autre principale composant du milieu naturel, la végétation et sa dynamique inverse de l'eau. A partir des relevés terrain, le long de quatorze de transects, des indices de végétation ont été exploités afin de réaliser la cartographie de la végétation de ce secteur clé du lac Poyang. Les travaux ont également portes portés sur l'impact des activités anthropiques sur le milieu avec deux atteintes fortes, la mise en place de zones de cultures au sein du Parc national, et l'exploitation du lac Poyang comme carrière de sable se traduisant par un fort retrait des berges et un creusement des lits mineurs. Enfin, l'exploitation des données Pléiades HR, associées à des données CSK a permis de lever la première carte des filets de pêche au sein de la Reserve naturelle. De plus, deux triplets stéréo ont été acquis lors de périodes de basses hautes en en mars et septembre 2013, permettant la génération de modèles numériques de surfaces très précis et très détaillés.

Les résultats obtenus suite à l'exploitation des images Pléiades HR, transmis à l'administration en charge de la gestion du Parc et à une ONG, l'International Crane Fondation, montrent l'apport des données Pléiades HR pour le suivi environnemental et aussi tout l'intérêt de séries temporelles très haute résolution pour la connaissance, et par la même, la protection des milieux.