Spatiotemporal dynamics of land use / land cover and woodland transformation in Bolgatanga, Ghana

Dans les paysages secs et brûlés par le soleil de l'Afrique de l'Ouest, le sol raconte une histoire de changement constant. Depuis des décennies, les scientifiques observent comment les hommes façonnent la terre, transformant les forêts en fermes et les champs ouverts en villes. Ce processus, connu sous le nom de changement d'affectation des terres, est l'une des manières les plus visibles dont les humains interagissent avec leur environnement. Dans des régions où le climat est déjà rude et l'eau rare, ces changements peuvent se produire rapidement, faisant basculer l'équilibre de la nature. Pour observer clairement ces mutations, les chercheurs regardent souvent vers le bas depuis l'espace. Les satellites agissent comme de gigantesques caméras, prenant des photos du même endroit sur Terre au fil de nombreuses années. En comparant ces images, les scientifiques peuvent mesurer l'ampleur de la disparition des forêts, la croissance des terres agricoles et la part du sol qui a été bétonnée. Il ne s'agit pas seulement de compter les arbres ; il s'agit de comprendre comment une population croissante et le besoin de nourriture réécrivent la carte d'une région.

Une étude récente s'est concentrée sur Bolgatanga, une municipalité de la région de l'Est supérieur du Ghana, pour retracer cette transformation sur vingt ans. Les chercheurs voulaient savoir précisément comment le paysage a changé entre 2002 et 2022. Ils ont utilisé des images satellites prises tous les dix ans pour créer une carte détaillée de la zone. Pour donner un sens à cette vaste quantité de données, ils ont employé une méthode informatique appelée classificateur de forêt aléatoire (random forest classifier). Imaginez cela comme un système de tri intelligent qui apprend à reconnaître différents types de couverture terrestre — comme les bois denses, les arbres clairsemés, les fermes, les bâtiments et le sol nu — en étudiant des milliers d'exemples. L'équipe a entraîné ce système en utilisant des coordonnées réelles collectées sur le terrain et des cartes historiques, garantissant que l'ordinateur puisse distinguer avec précision une parcelle de forêt d'un champ de cultures.

Les résultats révèlent un changement spectaculaire du caractère de Bolgatanga. Sur deux décennies, la zone couverte par les villes et les bourgs a plus que doublé. En 2002, les zones bâties occupaient un peu moins de 10 % du territoire. En 2022, ce chiffre était passé à plus de 20 %. Parallèlement, les terres utilisées pour l'agriculture se sont considérablement étendues, passant d'environ 26 % à 32 % de la surface totale. Ces deux forces — la croissance urbaine et l'expansion agricole — ont eu un coût direct pour la végétation naturelle. La couverture combinée des zones boisées, qui comprend à la fois les forêts denses et les arbres épars, a diminué de près de 19 points de pourcentage, chutant de 58 % à un peu plus de 39 %. L'étude montre que la perte d'arbres n'était pas aléatoire ; elle a été presque entièrement remplacée par le besoin de logements et de nourriture.

Les chercheurs ont également examiné la santé des plantes restantes à l'aide d'une mesure appelée Indice de Végétation par Différence Normalisée (NDVI), qui agit comme un bulletin de notes pour la vie végétale. En 2002, la zone présentait des signes de vigueur végétale modérée, avec un bon mélange d'arbres et de cultures saisonnières. En 2022, les scores les plus élevés pour la santé des plantes avaient chuté brutalement, reflétant la perte des zones boisées. Le paysage était devenu plus uniforme, dominé par les fermes et les bâtiments plutôt que par le mélange varié d'arbres et d'arbustes qui définissait autrefois la région. L'étude note que ce schéma n'est pas propre à Bolgatanga, mais reflète une tendance plus large à travers l'Afrique de l'Ouest, où la croissance démographique exerce une double pression sur la terre. Les gens ont besoin d'espace pour vivre, et ils ont besoin de terres pour cultiver la nourriture, et ces deux demandes empiètent sur la couverture naturelle restante.

L'étude met en lumière une trajectoire de changement spécifique qui mérite attention. Les données suggèrent que la perte de zones boisées n'est pas toujours un événement soudain où une forêt est défrichée d'un coup. Au contraire, les chercheurs ont observé une dégradation progressive. Les forêts claires, qui sont déjà parsemées, passent souvent par une phase de croissance plus dense et arbustive avant d'être finalement défrichées pour l'agriculture ou l'aménagement. Ce cycle de perturbation et de régénération se produit si rapidement que l'équilibre naturel est rompu. Les modèles informatiques étaient très précis, identifiant correctement les types de terrains plus de 96 % du temps lors de la dernière année, ce qui donne aux chercheurs confiance dans ces conclusions. Cependant, l'étude souligne également que distinguer les nouveaux bâtiments du sol nu peut être difficile pour les ordinateurs, car les deux réfléchissent la lumière de manière similaire.

Les implications de ces changements sont graves pour une région qui fait déjà face à un climat chaud et sec. À mesure que la couverture forestale naturelle disparaît, la terre perd sa capacité à retenir l'eau et à soutenir la biodiversité. L'étude conclut que sans planification minutieuse, cette trajectoire se poursuivra. L'auteur suggère que la croissance future devrait être orientée vers des zones qui sont déjà dégradées ou nues, plutôt que de consommer les dernières zones boisées. Il recommande un renforcement de l'application des règles d'utilisation des terres et la promotion de méthodes agricoles qui protègent le sol. L'histoire de Bolgatanga est un exemple frappant de la façon dont un paysage semi-aride est remodelé par les besoins humains, une transformation désormais visible depuis l'espace et qui nécessite une attention urgente pour garantir que la terre reste productive et résiliente pour l'avenir.