La phénologie sous l’oeil des caméras
La phénologie permet d’aborder des questions de plus en plus pertinentes en sciences appliquées. Pourtant d’importants défis sont encore à relever, comme intégrer les différentes échelles spatiales d’observation, rassembler les données faites sur de nombreuses espèces et modéliser l’occurrence des événements saisonniers à la lumière du changement climatique. Une des avancées récentes est l’utilisation de nouvelles techniques d’observation pour relever, à l’échelle du paysage, les dates de débourrement des arbres et de sénescence foliaire, voire de floraison et de fructification.
Le suivi de la phénologie des plantes et des animaux se fait traditionnellement au niveau du sol et concerne quelques espèces localisées. Au cours des 25 dernières années, la surveillance par caméra de plus grandes surfaces végétalisées a introduit une nouvelle échelle d’observation offrant une vue synthétique des rythmes phénologiques au niveau du paysage. Le prix, la taille et la facilité d’utilisation des caméras ainsi que la qualité des images numériques qu’elles fournissent, permettent maintenant d’automatiser le suivi phénologique.
Un dispositif qui voit grand
Le suivi par caméra donne accès à des relevés en continu sur de grandes surfaces et dans des zones difficiles à observer sans provoquer une perturbation sur l’environnement. Des chercheurs ont par exemple mené une étude sur les cycles de nidification des oiseaux en plaçant des caméras dans les nids pour détecter la présence d’oiseaux et dénombrer les oeufs produits sur une saison1. L’amélioration des technologies et des outils d’analyse a également permis d’identifier et de dénombrer automatiquement des fleurs de giroflée sur une surface de 5000 m2 à l’aide d’une caméra disposée en hauteur sur une plate forme mobile (figure 1).
Figure 1 : comparaison de données acquises à partir d’images prise automatiquement et de comptage au sol. Ici sur des fleurs (giroflées) sur une surface de 5000 m2.
Haut en couleur
Les informations de couleurs relevées par les caméras sont aussi utilisées. Elles permettent de suivre quantitativement les variations saisonnières de phénologie de la canopée. La séquence d’images de la figure 2 montre le début du printemps, avant l’éclosion des feuilles (a) ; la fin du printemps, lorsque le couvert végétal est presque entièrement développé (b) et le début de l’automne, à l’apogée des couleurs automnales (c).
Figure 2 : images issues de caméras installées au dessus de la forêt nationale des Montagnes Blanches dans le Nouveau Hampshire.
L’amélioration des fonctionnalités des dispositifs, des caméras et l’affichage des images sur le Web, offrent des possibilités pour les chercheurs, non seulement d’obtenir des données en masse à un coût plus faible, mais aussi de sensibiliser et de faire participer le public.
La liste des applications potentielles augmentera sans aucun doute au même rythme que les progrès technologiques d’imagerie numérique.
[1] http://passionrapaces.forumactif.com/h2-webcam
Article source, en ligne sur http://www.forest.sr.unh.edu/richardson/#Towercam et diffusé dans la Lettre de Printemps 2011 de l'ODS.
