Anatomizing spatiotemporal LULC changes and anthropogenic drivers of forest loss in Eastern Assam of India

Résumé Technique : Anatomie des changements spatiotemporels de l'occupation du sol et des moteurs anthropiques de la perte de forêts dans l'est de l'Assam, en Inde

Énoncé du problème
Les changements rapides de l'occupation du sol et de l'utilisation des terres (LULC) ainsi que la perte de couverture forestière constituent des défis environnementaux critiques, particulièrement dans les régions subissant une forte pression anthropique. Le district de Dibrugarh, dans l'est de l'Assam, en Inde — réputé pour être la « Ville du thé de l'Inde » et récemment désigné comme la seconde capitale de l'État — présente des transitions significatives de l'occupation du sol. Malgré la rapidité connue de l'urbanisation et du développement infrastructurel du district, il existe une rareté d'études empiriques quantifiant la perte de couverture forestière et identifiant les moteurs anthropiques spécifiques derrière ces transformations. La littérature existante traite souvent des îlots de chaleur urbains ou du déclin général de la végétation sans une évaluation quantitative complète des moteurs liant la dynamique de la population, l'expansion agricole (spécifiquement le thé) et la croissance urbaine à la dégradation des forêts. Cette étude vise à combler ces lacunes de recherche en analysant la dynamique spatiotemporelle de l'occupation du sol et en quantifiant la perte de forêts de 2000 à 2023.

Méthodologie
L'étude emploie une approche de méthodes mixtes combinant l'analyse géospatiale et des investigations socio-économiques sur le terrain.

• Sources de données : Des images satellites multi-temporelles ont été utilisées, spécifiquement Landsat TM (2000) avec une résolution de 30 m et Sentinel-2 (2023) avec une résolution de 10 m, provenant des archives de l'USGS EarthExplorer. Les données ancillaires comprenaient des images haute résolution de Google Earth Pro pour les points d'échantillonnage au sol (GSP), des statistiques gouvernementales et des observations de terrain.
• Schéma de classification : Onze classes distinctes de LULC ont été définies sur la base de la revue de la littérature et des connaissances locales :
  1. Terres agricoles (culture de Kharif, culture de Rabi, zone à deux récoltes)
  2. Plantation agricole (Jardin de thé)
  3. Zones bâties (Urbain)
  4. Forêt (Évergreen/Semi-évergreen dense, Évergreen/Semi-évergreen ouvert, Forêt de broussailles)
  5. Plantation agricole/Habitat
  6. Plans d'eau
  7. Sable de rivière
• Techniques analytiques :
  • Prétraitement : L'étalonnage radiométrique, le recalage géométrique et le masquage des nuages/ombres ont été appliqués pour corriger les distorsions.
  • Classification : Une classification supervisée a été réalisée à l'aide d'échantillons d'entraînement dérivés d'images haute résolution et de données de terrain.
  • Détection de changement : Une comparaison post-classification a été utilisée pour générer des matrices de transition de classe à classe et calculer le Changement Net (CN) et le Taux de Changement Annuel (TCA) en utilisant des formules standards.
  • Évaluation de la précision : La fiabilité a été évaluée à l'aide de la précision du producteur, de la précision de l'utilisateur, de la précision globale et des statistiques Kappa basées sur 60 points d'échantillonnage au sol.
  • Analyse des moteurs : Les moteurs anthropiques ont été identifiés par une analyse de superposition spatiale (corrélant la perte de forêt avec l'expansion urbaine/agricole) et des données qualitatives issues d'entretiens avec des informateurs clés, de discussions de groupe et de statistiques publiées.

Résultats clés
La période d'étude (2000–2023) révèle des transformations paysagères significatives dans le district de Dibrugarh :

• Précision de la classification : Les cartes classifiées ont démontré une haute fiabilité avec une précision globale de 96 % et un coefficient Kappa de 0,9554. La plupart des classes ont atteint une précision de l'utilisateur de 100 %, à l'exception de l'agriculture de culture de Rabi (77,78 %).
• Dynamique de l'occupation du sol (LULC) :
  • Perte de forêt : La couverture forestière totale (combinant les forêts denses, ouvertes et de broussailles) est passée de 11,86 % (401,09 km²) en 2000 à 11,05 % (373,90 km²) en 2023. Plus précisément, les forêts évergreen/semi-évergreen denses et ouvertes ont diminué respectivement de 30,12 km² et 17,25 km².
  • Expansion urbaine : Les zones bâties ont augmenté de 0,96 % (32,42 km²) à 1,26 % (42,47 km²), représentant un gain net de 10,05 km². La croissance s'est concentrée dans la ville de Dibrugarh, Duliajan et Namrup.
  • Expansion agricole et de thé : La superficie totale des terres agricoles est passée de 46,87 % à 47,35 %. Les zones de plantations de thé, une utilisation dominante des terres, sont passées de 15,84 % (535,81 km²) à 16,48 % (557,24 km²), soit une augmentation nette de 21,43 km².
  • Autres changements : Les plans d'eau ont légèrement augmenté (de 18,12 % à 18,31 %), probablement en raison de l'érosion des berges et de la capture, tandis que les zones de sable de rivière ont diminué de 15,7 km², se transformant partiellement en forêt de broussailles.
• Taux de changement annuel : Le district a connu un taux de perte de forêt annuel d'environ 0,81 % (net), l'expansion des plantations de thé se produisant à un taux annuel de 0,93 km².

Moteurs anthropiques identifiés
L'étude identifie une hiérarchie de moteurs responsables de la perte de forêt :

1. Moteurs primaires :
   • Expansion des plantations de thé : La conversion des terres forestières et des cultures existantes en jardins de thé est un moteur majeur, avec 29 771 petits producteurs de thé enregistrés contribuant à cette tendance.
   • Croissance urbaine et industrielle : L'expansion rapide des établissements dans Dibrugarh, Duliajan (production pétrolière) et Namrup (pétrochimie) a nécessité le défrichage des terres pour les infrastructures et les logements.
   • Empiètement agricole : L'expansion générale des terres agricoles pour répondre aux demandes alimentaires.
2. Moteurs sous-jacents :
   • Explosion démographique : La population du district a augmenté de manière significative (passant d'environ 1,55 lakh en 1901 à environ 13,26 lakh en 2011), stimulant la demande de logement, de nourriture et d'emploi.
   • Sources de subsistance limitées : Dépendance aux ressources forestières (bois, bois de chauffe, plantes médicinales) en raison de sources de revenus alternatives limitées.
   • Réinstallation : Déplacement des populations affectées par les inondations et l'érosion des rives du Brahmapoutre vers les périphéries forestières.
   • Gouvernance et sensibilisation : Faiblesse de la gouvernance, manque de sensibilisation environnementale et mise en œuvre insuffisante des politiques d'utilisation des terres.

Signification et affirmations
L'article affirme que sa principale contribution est de fournir la première évaluation empirique et quantitative des moteurs de la perte de forêt dans le district de Dibrugarh, comblant ainsi une lacune spécifique dans la littérature existante qui manque souvent d'analyse des moteurs. En intégrant la quantification géospatiale aux données de terrain socio-économiques, l'étude établit une corrélation claire entre la trajectoire de développement du district (urbanisation, culture du thé, industrialisation) et la dégradation de sa couverture forestière.

Les auteurs concluent que la transformation rapide du paysage de Dibrugarh nécessite une transition vers une planification urbaine consolidée, une application stricte des politiques d'utilisation des terres et des forêts, et des efforts accrus de restauration forestière. Ils soulignent que sans une gouvernance forte et une sensibilisation environnementale à la base, la tendance actuelle de la perte de forêt continuera de s'intensifier, menaçant la résilience écologique et la biodiversité de la région. L'étude sert de référence pour une gestion efficace des terres et une planification économique durable dans la région.