Canopy Constructor – la 3D appliquée à l’étude des forêts tropicales

Du fait de leur structure complexe, l'étude des forêts tropicales est un défi scientifique énorme. Les inventaires forestiers reposent sur l’inventaire des arbres présents sur des parcelles (dont la superficie est limitée, et couvre typiquement de quelques dixièmes à quelques dizaines d’hectares), mais n’offrent pas accès à la structure tridimensionnelle des forêts. Le laser aéroporté (LiDAR) permet quant à lui d’acquérir des données sur de vastes étendues par survol des forêts, qui seront donc observées du dessus. Cependant, fusionner ces approches reste délicat. 

Dans cette étude parue dans la revue Remote Sensing of Environment, des scientifiques du laboratoire Évolution et Diversité Biologique de Toulouse (EDB-CNRS/ Université Toulouse III Paul Sabatier/IRD) et une équipe internationale utilisent un modèle qui simule chaque arbre individuellement afin de créer une représentation virtuelle de la canopée et des structures diamétriques d’arbres. L’algorithme exploite d’abord un inventaire forestier et les données LiDAR aériennes pour calibrer le modèle. Dans un second temps, le modèle, appelé Canopy Constructor, utilise cette calibration afin de reconstruire la forêt sur plusieurs milliers d'hectares. Des applications sont présentées dans des forêts tropicales en Guyane et au Gabon.

Cette toute nouvelle méthode présente de nombreuses applications potentielles pour analyser la structure et la dynamique des forêts. Particulièrement, elle permet de construire des cartes à très haute résolution des stocks de carbone contenu dans la biomasse aérienne et, couplée avec des modèles dynamiques de végétation, peut explorer la réponse des forêts tropicales aux changements climatiques.