Spatial Modelling of Long-Term Urban Vegetation Greening and Browning in Ibadan, Nigeria Using Sentinel-1 and Sentinel-2 Time-Series Data

Dans le cœur bouillonnant des villes tropicales, l'histoire de la nature s'écrit souvent dans des nuances de vert et de brun. Lorsque nous observons une ville d'en haut, les plantes qui y poussent ne sont pas seulement un décor ; elles sont des indicateurs vitaux de la façon dont l'environnement change. Les scientifiques utilisent depuis longtemps des images satellites pour suivre ces changements, cherchant des signes que la végétation est soit en plein essor, ce que l'on appelle le « verdissement », soit en difficulté, ce que l'on appelle le « brunissement ». Ce processus est rarement uniforme. À certains endroits, les arbres pourraient repousser, tandis qu'à quelques rues de là, le béton pourrait remplacer les dernières parcelles d'herbe. Comprendre exactement où ces changements se produisent et, plus important encore, pourquoi ils se produisent, est crucial pour les urbanistes qui tentent de trouver un équilibre entre la croissance rapide et la santé de l'écosystème urbain.

Un chercheur a récemment porté son attention sur Ibadan, une métropole tentaculaire du sud-ouest du Nigeria, pour décoder ces schémas complexes. Ibadan est une ville en transition, avec une population qui devrait atteindre près de cinq millions d'habitants d'ici 2030. À mesure que davantage de personnes s'y installent, la terre change, et la végétation y répond. Pour obtenir une image claire de ce qui s'est passé au cours de la dernière décennie, le chercheur ne s'est pas appuyé sur un seul type de données. Au lieu de cela, il a combiné deux outils puissants venus de l'espace : des caméras optiques qui voient la lumière comme l'œil humain, et des capteurs radar capables de voir à travers les nuages et l'obscurité pour mesurer la structure physique du sol. En recousant dix années d'observations de 2015 à 2025, il a créé une carte détaillée de l'évolution de la couverture végétale de la ville, allant au-delà de simples instantanés pour comprendre les tendances à long terme de croissance et de déclin.

Le chercheur a construit un modèle informatique sophistiqué pour prédire ces changements, en l'alimentant avec une vaste quantité d'informations sur la surface de la ville. Il a examiné les couleurs moyennes de la terre, la variabilité de ces couleurs au fil du temps, ainsi que les taux spécifiques d'augmentation ou de diminution de la végétation. Il a également inclus des données sur les niveaux d'humidité et les signes de perturbation, tels que les zones qui avaient été brûlées ou défrichées. L'objectif était de voir si ces facteurs pouvaient expliquer pourquoi certaines parties de la ville devenaient plus vertes tandis que d'autres devenaient brunes. Le modèle a fonctionné avec une précision remarquable, expliquant avec succès plus de 84 % des variations des tendances de la végétation à travers la ville. Ce haut niveau de réussite signifiait que le chercheur pouvait faire confiance au modèle pour révéler les véritables moteurs derrière les changements qu'il observait.

Lorsque le chercheur a examiné les résultats, un schéma clair et surprenant est apparu. Le facteur le plus puissant dictant le changement de la végétation n'était pas la structure physique des bâtiments ou les signaux radar provenant du sol, mais plutôt l'humidité disponible pour les plantes. Plus précisément, le modèle a montré que les zones où l'humidité déclinait étaient les mêmes zones où la végétation brunissait. Inversement, le deuxième facteur le plus important était la récupération après les perturbations. Lorsqu'une zone avait été défrichée ou endommagée, les données montraient que si la terre commençait à se régénérer, la végétation recommençait à verdir. Curieusement, les données radar, qui mesurent la texture physique du sol, n'ont presque rien apporté à la prédiction. Dans ce paysage urbain spécifique, les données optiques concernant l'eau et la santé de la végétation racontaient toute l'histoire, tandis que les signaux radar structurels restaient largement silencieux.

La carte d'Ibadan a révélé une division distincte entre le centre de la ville et sa périphérie. La tendance au verdissement était la plus étendue dans les zones périurbaines, les zones à la lisière de la ville où le développement se propage encore. Dans la zone de gouvernement local d'Ido, par exemple, près de 78 % des terres présentaient des signes de verdissement. D'autres districts périphériques comme Lagelu et Akinyele ont également connu une croissance significative de la végétation. En revanche, le noyau plus ancien et densément bâti de la ville racontait une autre histoire. Ici, l'expansion urbaine avait déjà consommé une grande partie des espaces ouverts, et la végétation était en difficulté. Dans le district d'Ibadan South-West, par exemple, le brunissement était la tendance dominante, affectant plus de 37 % des terres. Le centre de la ville était caractérisé par un mélange de stabilité et de déclin, avec très peu de nouvelle croissance par rapport aux lisières.

Ce schéma suggère que la ville ne change pas de manière simple et linéaire. Au contraire, c'est une mosaïque de réalités différentes. Dans le noyau, la pression de la construction et le manque d'espace ont conduit à une perte de couverture végétale, tandis qu'aux lisières, la végétation parvient encore à s'implanter, peut-être sous forme de nouveaux jardins, de fermes ou de jeunes plantations. Le chercheur a noté que ce « verdissement » dans les banlieues ne signifie pas toujours un retour à la forêt ; cela peut simplement signifier que l'herbe ou de petits arbustes poussent là où il y avait autrefois du sol nu. Cependant, la tendance est claire : le cœur de la ville perd sa couverture verte, tandis que la périphérie la gagne. Cette différence spatiale met en évidence un défi critique pour l'avenir de la ville. Les zones qui ont le plus besoin d'aide sont les noyaux urbains densément peuplés, où la perte de végétation est la plus aiguë.

L'étude conclut que pour protéger l'avenir d'Ibadan, les urbanistes doivent regarder au-delà des lisières et concentrer leurs efforts sur le centre. Les conclusions suggèrent que planter des arbres ne suffit pas ; la stratégie doit être ciblée. Le chercheur recommande de donner la priorité aux zones du noyau urbain, sous-desservies et densément développées, pour les nouveaux espaces verts et les initiatives de plantation d'arbres. Il évoque un cadre spécifique connu sous le nom de principe 3-30-300, qui vise à garantir que chaque résident puisse voir au moins trois arbres depuis sa maison, que chaque quartier dispose d'au moins 30 % de couverture de canopée arborée, et que chaque citoyen ait accès à un parc public d'au moins 300 mètres carrés à une courte distance de marche. En appliquant ces principes aux zones où le brunissement est le plus sévère, la ville peut commencer à inverser la tendance de la perte de végétation. Les données fournissent une feuille de route claire : l'humidité de la terre et l'historique des perturbations sont les clés pour comprendre l'avenir vert de la ville, et le moment d'agir est venu, avant que le béton ne s'étende davantage.