MARE

MARE met au point une méthodologie innovante pour améliorer la surveillance de la sécheresse en Catalogne via des produits hebdomadaires à haute résolution sur l’humidité du sol à l’échelle de la parcelle. Il fournit une vue d’ensemble des conditions de sécheresse et des besoins en eau des cultures au sein d’une même communauté d’irrigation, permettant ainsi d’optimiser l’utilisation de l’eau.

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MARE permet de consulter les indices hebdomadaires d'humidité du sol et de sécheresse pour les zones d'étude. © isardSAT

Surveillance de la sécheresse en haute résolution

Présentation

Contexte

La Méditerranée est l’une des régions les plus vulnérables au changement climatique, avec des prévisions de hausses de température comprises entre 2,2 et 5,1 °C, et des baisses de précipitations de 4 à 27 % d’ici 2080-2100. Ces changements entraîneront une augmentation de l’évapotranspiration et une diminution de la disponibilité en eau.

👉 La hausse des températures réduira l’humidité du sol et augmentera les besoins en eau des cultures, ce qui affectera particulièrement l’agriculture pluviale avec pour conséquences des pertes de rendement et un risque accru de mauvaises récoltes.

👉 La variabilité accrue des précipitations et des taux d’évapotranspiration intensifiera encore la concurrence pour des ressources en eau limitées dans les zones rurales.

La surveillance de la sécheresse s’est historiquement majoritairement appuyée sur les données pluviométriques. Cependant, les indices basés sur les précipitations nécessitent souvent des séries d’observations denses et de longue durée provenant de stations météorologiques, présentent une résolution spatiale grossière et leurs valeurs s’accompagnent souvent d’incertitudes élevées. Par conséquent, ces valeurs sont étroitement liées aux mesures in situ.

L’humidité du sol est une variable fondamentale pour la détection précoce de la sécheresse, car elle permet de surveiller les conditions de sécheresse jusqu’à un mois avant les indices basés sur la végétation, qui ne révèlent un stress que lorsque les plantes sont déjà affectées. Les produits opérationnels actuels relatifs à l’humidité du sol (tels que Copernicus Land) fournissent des données à faible résolution (1 km), ce qui n’est pas adapté à l’agriculture irriguée.

La solution MARE

Dans ce contexte, le projet MARE (Monitoratge de la sequera a Alta Resolució Espacial) fournit des produits hebdomadaires sur l’humidité du sol et des indices de sécheresse à une résolution de 100 mètres, améliorant ainsi la gestion de l’irrigation et les estimations de rendement des cultures.

De plus, MARE a développé des cartes pilotes d’humidité du sol à une résolution de 5 m à partir des données de la deuxième mission satellitaire du gouvernement catalan, Menut, démontrant ainsi la capacité à suivre la variabilité de l’humidité du sol au sein de chaque champ.

► Comparaison entre une image optique et une carte MARE de l’humidité du sol à une résolution de 5 mètres sur une partie du delta de l’Èbre, à partir des données de la mission satellitaire Menut (IEEC, ICGC, Generalitat de Catalunya, acquises par Open Cosmos). © isardSAT.

MARE est développé par isardSAT, un expert en R&D spatiale spécialisé dans les technologies satellitaires, les missions et la conception d’algorithmes pour des applications climatiques et environnementales. Il a été financé par la Generalitat de Catalunya et coordonné par l’Institut d’études spatiales de Catalogne (IEEC) en collaboration avec l’Institut cartographique et géologique de Catalogne (ICGC).

Site(s) d'application

Espagne, Catalogne :

Comunitat de regants d'Aigua Segarra-Garrigues
Alt Penedès i Terres de l'Èbre

Données

Le projet MARE intègre des données issues de diverses missions d'observation de la Terre. Grâce au développement d'algorithmes de traitement avancés, le projet génère des indices précis d'humidité du sol et de sécheresse, qui ont été minutieusement validés à l'aide de données de capteurs in situ.

Satellites

SMOS et SMAP (Données passives en bande L)
Landsat 7, 8 et 9
Menut

Résultats - Produit(s) final(aux)

👉 En accès libre, MARE est un outil interactif de surveillance de la sécheresse et de l'humidité du sol à l'échelle du champ (moins de 100 m), qui fournit des cartes hebdomadaires des zones étudiées. Ces données permettent d'évaluer les impacts des périodes de manque de précipitations et de températures extrêmes sur les cultures. En mettant en évidence les variations localisées d'humidité au sein de chaque champ, cet outil facilite une gestion efficace de l'irrigation et des engrais.

Site web du projet : https://mare.isardsat.com/
Visionneuse : https://mare.isardsat.com/producte

👉 Pour générer les données présentées dans la visionneuse, le projet a mis au point un indice de sécheresse basé sur les anomalies d’humidité du sol par rapport à une série d’observations s’étendant sur plus de 11 ans. Grâce à la large disponibilité des données satellitaires, ces indices de sécheresse et d’humidité du sol sont reproductibles partout dans le monde, ce qui en fait une option très intéressante dans toute la région méditerranéenne et en particulier dans les zones irriguées souffrant de pénurie d’eau en Afrique du Nord.

► Carte MARE de la communauté d’irrigation de Segarra-Garrigues. © isardSAT

►Carte MARE de la communauté d'irrigation de Terra Alta. © isardSAT

👉 MARE a également élaboré des cartes pilotes d’humidité du sol à une résolution de 5 m, démontrant ainsi la capacité à surveiller la variabilité de l’humidité du sol au sein de parcelles individuelles. Ces cartes pilotes combinent des données provenant de SMAP, Landsat-8, Landsat- 9, Sentinel-3, ainsi que de Menut, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives dans l’application de la télédétection à la surveillance de surface.