Étude de la résilience des milieux semi-arides à agriculture familiale à l’aide de données d’observation de la Terre

Les projections démographiques selon les Nations-Unies, prévoient un doublement de la population en Afrique à partir de 2036, qui atteindra 20 % de la population mondiale en 2050. Cette situation créera davantage de pression pour satisfaire aux besoins de cette population grandissante. Dans ce contexte, la compréhension des interrelations complexes entre le climat, les activités anthropiques et l’environnement bio-géophysique devient essentielle pour minimiser les incertitudes liées aux changements climatiques, en particulier dans les régions semi-arides vulnérables du continent. L’objectif principal de cette thèse est d’explorer la faisabilité de l’utilisation des données de télédétection et des données auxiliaires multi-sources pour comprendre les vecteurs de la résilience des écosystèmes écologiques face aux perturbations des milieux semi-arides à agriculture familiale en Afrique de l’Ouest (Mali et Burkina Faso). Le choix des sites d’étude intègre les dimensions de la diversité écologique et climatique ainsi que les pratiques agroforestières dans cette région semi-aride. Dans ces sites, la compréhension des interrelations entre le climat, notamment les précipitations et l’évolution de la végétation naturelle a été établie grâce à une analyse croisée entre une longue série temporelle du NDVI (AVHRR+MODIS) de 1984 à 2018 et une grille de précipitation extraite de la base de données « Climate Hazards Group InfraRed Precipitation (CHIRP) » couvrant la même période. L’étude part du principe que l’appréciation de l’état de résilience des milieux concernés nécessite une combinaison des facteurs d’influence bio-géophysiques (végétation, érosion, emprise agricole) et des facteurs socioéconomiques (niveau de vie). Les états de la végétation, de l’érosion et de l’emprise agricole ont été extraits des données d’observation de la Terre en utilisant des approches bien établies. Un nouvel indice de pauvreté multidimensionnelle adapté aux régions tropicales semi-arides à agriculture familiale a été proposé dans le cadre de cette thèse. Son développement a été soutenu par une enquête socioéconomique basée sur 68 questions, et conduite auprès de 1248 unités de production agricole. Dans le cadre de cette enquête, une nouvelle stratégie de collecte de vérités terrain a été proposée. Elle est basée sur trois sources différentes : autoévaluation, évaluation par les pairs et évaluation par l’enquêteur. Trois différents algorithmes d’intelligence artificielle ont été évalués afin de mettre au point l’indice de pauvreté adapté au contexte des milieux semi-arides à agriculture familiale. Il s’agit notamment de : Réseaux de Neurones Artificiels (ANN), Support Vecteur Machine (SVM), et Random Forest (RF). L’indice proposé est finalement basé sur le RF, qui a donné les meilleurs résultats de classification, avec des taux variant entre 78 % et 91 % pour les classes de niveau de vie. Par la suite, les principes de seuillage et d’attribution de scores qui déterminent les échelles de niveau de vie ont été appliqués dans un système d’information géographique pour combiner les facteurs d’influence bio-géophysiques avec l’indice de pauvreté proposé, dans le but de caractériser la résilience des terroirs villageois. Le nouvel indicateur résultant de cette combinaison a été désigné comme « Indice Multidimensionnel d’Équilibre du milieu (IME) ». L’appréciation de la résilience des terroirs des villages a été faite suivant trois modalités : résilient, vulnérable et dégradé. Au Mali, les résultats d’évaluation de la résilience montrent qu’aucun des terroirs villageois de la commune de Koury n’a le statut de résilient. En revanche, dans la commune de Sanekuy, deux terroirs villageois sont résilients. Dans le cas des communes concernées au Burkina Faso, la non-disponibilité des données de terrain impose une interprétation conditionnelle des résultats. Ainsi, dans la commune de Boussouma, lorsque l’on considère que tous les villages ont le statut de résilient au point de vue socioéconomique, l’application de l’IME montre que 57% des villages se retrouvent dans un statut dégradé. Lorsque l’on considère que les conditions de vie de tous les villages sont dans le statut vulnérable, l’application de l’IME présente un résultat où 74% des terroirs villageois sont dans un statut dégradé. Dans la commune de Korsimoro, l’application de l’IME utilisant les différents statuts possibles de l’indice de pauvreté multidimensionnelle adapté, présente des résultats à dynamique similaire à celle de Boussouma, où, plus les conditions socioéconomiques sont précaires, plus l’incidence est négative sur le niveau de résilience de l’écosystème écologique. Au regard de ces résultats, l’application de l’IME montre que la résilience des écosystèmes écologiques ruraux est dynamique au rythme des pratiques agroforestières et des variations des précipitations. Au-delà de la possibilité de cartographier quantitativement et qualitativement l’état de résilience du milieu pour chaque facteur d’influence, cette étude innove par l’établissement d’un indice original d’équilibre du milieu permettant de caractériser la résilience des écosystèmes écologiques des zones tropicales semi-arides à agriculture familiale.

Name thesis:degree_name

Ph. D.

Level thesis:degree_level

Doctorat

Discipline thesis:degree_discipline

Télédétection

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2023

Author dc:creator

• Sogoba, Bougouna

Advisors dc:contributor.advisor

• Goïta, Kalifa
• Bénié, Goze Bertin

• Résilience
• Indice de pauvreté multidimensionnelle
• Indice multidimensionnel d’équilibre du milieu
• Variables bio-géophysiques
• Variables socioéconomiques
• Zone tropicale semi-aride
• Agriculture familiale
• Resilience
• Multidimensional poverty index
• Multidimensional environmental equilibrium index
• Bio-geophysical variables
• Socio-economic variables
• Semi-arid tropical zone
• Family farming

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ca/

Language dc:language.iso

fr

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/20398

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/20398