La technologie LiDAR : une alliée pour l’étude des changements de biodiversité

Des changements importants de biodiversité ont été documentés au cours des dernières décennies (migrations, extinctions, homogénéisation), souvent en réponse à des modifications des conditions environnementales d’origine anthropique (changement climatique, pollution atmosphérique, artificialisation des sols, introduction d’espèces exotiques envahissantes). Néanmoins, ces réponses du vivant aux forçages anthropiques sont souvent plus lentes que les changements environnementaux eux-mêmes.

Cette inertie dans la réponse du vivant est d’autant plus marquée pour les écosystèmes forestiers qui, à l’échelle humaine, paraissent « figés » dans le temps et où la biodiversité actuelle témoigne parfois d’activités anthropiques très anciennes, y compris avant que le sol ne soit devenu forestier. Ainsi, certaines espèces végétales observées en forêt aujourd’hui sont indicatrices d’anciennes traces d’occupation humaine pouvant dater de la première guerre mondiale, du Moyen Âge ou même de la période antique. C’est le cas des plantes obsidionales qui témoignent d’anciennes traces d’occupation militaire, comme le crin végétal (Carex brizoides) dont la présence en forêt est parfois associée à d’anciennes paillasses de soldats allemands durant la Grande guerre. Il est donc important de bien tenir compte de l’histoire des écosystèmes forestiers (cf. présence de traces d’activités anthropiques anciennes) pour bien comprendre les changements de biodiversité qui s’opèrent aujourd’hui en réponse aux forçages anthropiques plus contemporains.

Pour explorer le passé des écosystèmes forestiers, les écologues bénéficient d’un outil : le LiDAR (pour Light Detection And Ranging). Il s’agit d’une technologie de télédétection par laser qui fonctionne sur le même principe que pour le radar ou le sonar mais utilisant des ondes lumineuses plutôt que des ondes radio ou sonores. Elle est très utilisée aujourd’hui, de manière aéroportée (avion ou drone) ou en station totale au sol, pour constituer des modèles numériques en 3D et en haute définition du bâti, de la ressource forestière ou bien du modelé du terrain. On parle de réalité augmentée.

Caché sous la frondaison des arbres, le modelé des sols forestiers a été généralement bien préservé et très peu remanié, contrairement aux terres agricoles sans cesse remodelées, conservant parfois des empreintes liées à d’anciennes occupation ou activités humaines, comme les vestiges d’anciennes villae gallo-romaines et de leur antique parcellaire agricole. Pour cette étude, l’équipe de recherche s’appuie notamment sur des données LiDAR issues d’un survol de la forêt domaniale de Compiègne pour mettre à jour des trésors archéologiques cachés dans le modelé du terrain forestier. De même, l’analyse fine des formes des arbres et arbustes du sous-étage forestier et des traces récentes laissées par les engins sylvicoles permettent de retracer l’historique de gestion de la forêt. En recoupant toutes ces informations et en tenant compte de cette histoire bimillénaire, les chercheurs et chercheuses suggèrent qu’il est possible de mieux comprendre en quoi les changements de biodiversité observés aujourd’hui, sont des réponses retardées à des forçages anthropiques plus ou moins anciens.