Évaluation des impacts des dépôts de téphra sur les cultures à l'aide d'images radar à synthèse d'ouverture (SAR) : Application à l'éruption du volcan Taal aux Philippines en 2020

Details

Supervisors

Delmelle, Pierre

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

frBien que les sols volcaniques soient reconnus pour leur fertilité, les éruptions explosives ont, à court terme, des effets négatifs sur les cultures. Pourtant, malgré leur importance, ces impacts agricoles restent encore peu documentés, limitant la compréhension de la vulnérabilité des systèmes agricoles face aux éruptions et la mise en place de stratégies de réponse adaptées. De récentes approches basées sur l’imagerie optique tentent d’évaluer l’impact via des indices de végétation, mais la dépendance de ces images à la lumière du jour et leur sensibilité à la nébulosité génèrent des lacunes d’observation. Dans ce contexte, notre étude explore le potentiel des images radar à synthèse d’ouverture (SAR), indépendantes de la nébulosité et de l’éclairement, pour évaluer l’impact des retombées de téphra sur les cultures. En nous appuyant sur l’éruption de janvier 2020 du volcan Taal (Philippines), nous avons exploité des séries temporelles SAR Sentinel-1 afin de calculer des cartes d’anomalies, obtenues par comparaison des valeurs de rétrodiffusion pré- et post-éruption. Cette approche permet d’identifier les zones agricoles affectées et d’analyser l’intensité de l’impact en fonction de l’épaisseur des dépôts et de la distance au cratère. Les résultats révèlent une diminution significative de la rétrodiffusion dans les zones agricoles recouvertes de dépôts de téphra humides. La cohérence des anomalies avec la distribution spatiale des dépôts et les observations de terrain montre que l’imagerie SAR est capable de détecter les perturbations structurelles importantes de la végétation induites par les retombées volcaniques. La polarisation VH s’est par ailleurs révélée plus sensible que la VV à ces perturbations structurelles. Nous concluons donc que l’imagerie SAR constitue un outil intéressant pour le suivi post-éruption des impacts agricoles, tout en soulignant ses limites face aux effets plus subtils de type physiologique. Cette étude met en évidence l’intérêt d’intégrer le SAR dans les dispositifs de surveillance agricole et de gestion des risques volcaniques.