EO4Wetlands, un jumeau numérique pour les zones humides

Publié le 13/01/2026

Pour retrouver le rôle protecteur des zones humides sur les côtes qui subissent l’intensification des évènements climatiques, certains polders sont rendus à la nature, comme celui à la frontière des Pays-Bas et de la Belgique suivi par le projet EO4Wetlands. Grâce aux données satellite et à son jumeau numérique, EO4Wetlands nous raconte l’histoire d’un retour : celui de la mer, des marées, des plantes, de la vie.

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Acquisition satellite Pléiades à l’automne 2024 sur les sites d’études d’EO4Wetlands. © Cerema, Distribution Airbus DS 2024

C’était un pari écologique et scientifique : redonner à la nature les terres conquises par l’homme. En 2022, à la frontière des Pays-Bas et de la Belgique, la digue des polders Hedwige et Prosper a été détruite, reconnectant ces terres au fleuve Escaut. En 11 mois à peine, les anciens sillons agricoles, traces de drainage et toutes autres marques humaines ont disparu sous les sédiments apportés par la marée. Un effacement fulgurant, comme si la nature avait simplement attendu son tour.

C’est ici qu’entre en scène le projet SCO EO4Wetlands. À la convergence des technologies spatiales, de la recherche écologique et des enjeux climatiques du 21^ème siècle, EO4Wetlands a constitué une base de données satellitaires acquises avec différentes longueurs d’ondes, résolutions spatiales et temporelles, pour créer un jumeau numérique du polder et suivre la renaturation du site, soumis à l’influence du changement climatique et situé dans une zone fortement anthropisé. Certaines estimations satellitaires ont été vérifiées grâce aux mesures continues d’une sonde SoilVUE (Campbell Scientific) installée sur place.

Une approche globale

Si le projet a commencé sur les polders belgo-néerlandais, son ambition est plus vaste. Après avoir comparé les évolutions de certains paramètres sur les anciens polders du Ploubalay et de Freiston Shore (UK), l’équipe EO4Wetlands met en avant enseignements appris en travaillant sur des sites ayant été renaturés dans un passé plus ou moins proche.

40 ans d’histoire captée depuis l’espace

Piloté par le Cerema (Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement), EO4Wetlands remonte au plus long et s’appuie sur quatre décennies d’images satellites(Landsat depuis 1985, Sentinel depuis 2018), un trésor de données. En combinant ces archives à des relevés de terrain, les scientifiques peuvent suivre la transformation des écosystèmes humides. Chaque pixel devient un indicateur : couleur de la végétation, température de surface, teneur en eau, tout est mesuré, comparé, modélisé. Grâce à des algorithmes de classification automatique, le projet distingue les habitats pionniers des herbiers matures, identifie le retour de la biodiversité et sa durée suite à la renaturation, et permet d’évaluer la résilience des écosystèmes.

Un jumeau numérique pour suivre la métamorphose

Conçu par la société Geomatys, un jumeau numérique fusionne toutes les données satellitaires et in situ - géographiques, hydrographiques, océanographiques, météorologiques - dans une interface immersive, interactive et évolutive.

4 000 images et produits satellites traités et fournis par le Cerema pour concevoir le jumeau numérique.

Disponible pour Linux et Windows, la plateforme permet de visualiser en 2D ou en 3D toutes les observations et d’extraire des indicateurs sous forme de cartes ou de graphiques décrivant l’évolution, à travers le temps et l’espace, de la végétation et de la teneur en eau du sol. Dès lors, il devient possible de comparer ces indicateurs clés et d’explorer les corrélations entre marées, précipitations et dynamique des sols.

◀︎ Le jumeau numérique mis en œuvre par EO4Wetlands permet de visualiser de façon fine les phénomènes de l’interface terre mer. © Geomatys

◀︎ Visualisation d’indices sous forme de graphique à barres en 3D. © Geomatys

Résultats : là où la digue s’efface, la vie reprend

Les analyses d’EO4Wetlands montrent une transformation progressive des zones humides, avec des impacts visibles à court terme et des tendances climatiques significatives à long terme.

📍 À court terme (1 an) : la nature en accéléré

La végétation pionnière a commencé à s’implanter dès la première année, visible via les indices de végétation NDVI et EVI.
Les données Sentinel-1 (radar) montrent une variabilité accrue de l’humidité des sols.
Les images Sentinel-2 révèlent l’émergence de nouveaux motifs végétaux.
La température du sol à 5 cm de profondeur, mesurée sur place, se rapproche fortement des estimations satellitaires.

🧭 À moyen terme (2–5 ans) : vers des habitats complexes

La méthode de classification développée dans le cadre du projet fournit un premier diagnostic de l'évolution des principales classes d'habitats au fil du temps. Ainsi, le retour des espèces caractéristiques des zones humides montre une progression vers des formations végétales plus pérennes.
Les marées dominent la dynamique en façonnant la température, l’humidité, et même la croissance des plantes.

🌡️ À long terme (40 ans) : une tendance climatique significative

Entre 1980 et 2020, la température moyenne de l’air a augmenté de +1,7°C, et le niveau de la mer de +7,6 cm.
Depuis 2015/2016, les valeurs de NDVI restent plus élevées en hiver, signe d’une végétation plus dense liée à la diminution de la température hivernale.
Ces données construisent une base historique précieuse pour anticiper les futurs bouleversements.

▲ a) Carte de végétation d’habitats et d’espèces de 2016 obtenue par photo-interprétation et relevés terrain © Rijkswaterstaat. Les cartes b) et c) représentent les classifications non-supervisées des habitats sur la zone de humide de Saetfinghe et les anciens polders Hedwige et Prosper pour respectivement 2022 et 2023. Les classes majoritaires obtenues par classification automatique sont associées aux habitats relevés lors de la campagne de 2016.© Cerema

Pour en savoir plus : consultez la page projet

Téléchargez le jumeau numérique

L’histoire continue avec BONSAI

Grâce aux solides briques technologiques ainsi posées, l’aventure EO4Wetlands se poursuit désormais au travers du projet européen Interreg NWE BONSAI (Boosting flood resilience in estuarine systems anticipating shifting climate zones) qui vise à renforcer la résilience des systèmes de défense contre les inondations dans les estuaires. Toujours avec le concours du Cerema, le pilotage de BONSAI est confié à la Fondation néerlandaise pour la recherche appliquée à l’eau (STOWA), qui était le principal partenaire du projet EO4Wetlands. La boucle est bouclée, l’Europe disposera bientôt des outils appropriés pour construire une stratégie transnationale et des plans d'action locaux plus résilients, avec une meilleure gestion des catastrophes.