OSS Saint Louis fait son bilan 2021

Les écosystèmes côtiers sont menacés : par le développement d’infrastructures non durables, la mauvaise gestion des ressources et des habitats naturels, la pollution, mais aussi par les impacts du changement climatique dont l’élévation du niveau de la mer, les submersions lors de tempêtes et les crues de rivières littorales. Engendrant un accroissement des inondations et de l’érosion côtière, ces facteurs augmentent la vulnérabilité de la région et de sa population.

4 objectifs avec une approche multi capteurs

Comme son nom l’indique, le projet est expérimenté sur le littoral de Saint Louis du Sénégal, représentatif de celui d’Afrique de l’Ouest. Il vise quatre objectifs complémentaires avec une approche multi-capteurs : données existantes in-situ, données multi-capteurs satellitaires, enquêtes auprès de la population, traitements statistiques et simulations cartographiques.

• Améliorer notre connaissance sur les multiples aléas et risques associés ;
• Définir les hots spots à risque actuels et futurs ;
• Proposer des outils et indicateurs de vulnérabilité des populations, des activités économiques et des infrastructures ;
• Sensibiliser les acteurs vers une vision multi-risques pour répondre aux différents enjeux des zones côtières et co-construire le littoral de demain.

Le projet se structure en work packages ou WP, dont voici les avancées 2021.

WP1 : Définition des évènements extrêmes

• L’élévation du niveau marin se base sur les derniers scénarios du GIEC prévoyant une augmentation de 60 à 110 cm en Afrique de l’Ouest à l’échelle 2100.
• Des analyses statistiques des évènements de tempête ont permis de mettre en évidence l’occurrence des phénomènes extrêmes, caractérisés par une hauteur significative supérieure à 3 mètres durant 24 heures minimum. Les travaux des équipes sénégalaises sont en cours pour constituer une base des données solide pour comprendre l’intensité et l’extension des inondations et pour quantifier les impacts aux infrastructures lors de ces tempêtes. Dans un premier temps, l’équipe a choisi de développer cette approche sur deux tempêtes de 2018.

WP2 : Approche multi-capteurs pour l’évolution de la zone côtière

La première étape technique vers l’outil consiste à réaliser d’une part les modèles numériques de terrain (incluant la partie immergée) et d’élévation, et d’autre part une carte d’occupation du sol. Différentes méthodes ont ainsi permis au projet de définir les taux de variation du niveau marin et de la côte ainsi qu’un modèle d’élévation régional. Les pentes de plage sont en cours de validation. Le projet a par ailleurs fait réaliser une série de clichés par drone pour valider la qualité du Modèle Numérique de Terrain déduit des informations satellite Pléiades.

Au centre, Le Modèle Numérique d’Élévation est obtenu en utilisant deux images Pléiades stéréoscopiques. À droite, l’occupation du sol a été générée grâce à une classification orientée objet à partir des images Pléiades. © OSS St Louis

WP3 : Simulation cartographique des inondations dans le cadre du changement climatique

Pour cette étape de modélisation hydrodynamique, il est essentiel de disposer d’informations précises de bathymétrie. L’équipe a travaillé à partir d’images radar en exploitant les caractéristiques des vagues pour la partie entre 10 et 70 m de profondeur. Pour la partie entre 0 et 10 m de profondeur, le travail avance grâce aux données de bathymétrie in-situ tandis que des tests sont en cours avec des images Sentinel-2. Grace aux modèles numériques de terrain, il est possible de prévoir l’impact de la hausse du niveau de la mer sur la zone concernée.

Simulation des zones inondées pour un scénario avec une élévation du niveau moyen des mer de 60 cm (bleu) et de +110cm (rouge). © OSS St Louis

Mais ce phénomène est amplifié par nombre d’autres facteurs qu’il faut prendre en compte. Un index de vulnérabilité en zone côtière à partir des données disponibles a ainsi été déterminé. Cet indice est basé sur la morphologie, l’altitude, la marée, les tempêtes, l’élévation du niveau marin, les pentes au niveau de la plage et les taux de modification. Pour chacun des paramètres cités, l’équipe a utilisé un couplage de méthodes : données existantes (base de données), acquis des données sur le terrain, traitement algorithmique des images satellites. Des travaux sont en cours pour améliorer la prise en compte des impacts des tempêtes, et notamment le déversement lié aux vagues.

Résultats du calcul de l’indice de vulnérabilité côtière sur la langue de Barbarie. Il apparaît clairement une vulnérabilité beaucoup plus faible de la partie Sud, qui pourrait être utilisée en cas de nécessité de déplacement des populations. © OSS St Louis

Activités prévues en 2022

Dans la continuité des actions entreprises, l’année 2022 se consacrera à finaliser les WP1, 2, 3 et démarrer activement les WP4, Opérabilité et transposabilité, et 5, Sensibilisation des acteurs & des décideurs. À ce dernier titre, des contacts ont déjà été pris avec des acteurs nationaux et locaux afin de transformer les résultats scientifiques du projet en actions sur le terrain.

Bonus !

Certains littoraux présentent des zones intertidales, découvertes ou non selon les marées. Couvrant 127 921 km2 dans le monde, ces zones constituent un habitat tout à fait unique, générateur de ressources et de services écosystémiques. Pour comprendre les enjeux du suivi par satellite de ces zones intertidales, l’équipe projet a réalisé une courte vidéo à l’occasion de la Fête de la science, visualisable ici.