Le changement d’affectation des terres a affecté «  près d’un tiers  » du terrain mondial depuis 1960

Les estimations actuelles du changement d’affectation des terres ne représentent peut-être qu’un quart de son ampleur réelle dans le monde, selon de nouvelles recherches.

Le papier, publié dans Nature Communications, révise les estimations précédentes de combien les humains modifient la surface terrestre de la Terre – par exemple via la destruction des forêts tropicales. Il constate que, si l’on tient compte de plusieurs cas de changement au même endroit, 720 000 kilomètres carrés de surface terrestre ont changé chaque année depuis 1960 – une zone, notent les auteurs, «environ deux fois la taille de l’Allemagne».

Ces nouvelles estimations sont une synthèse d’images satellitaires à haute résolution et d’inventaires à long terme de l’utilisation des terres. La combinaison de ces deux types de sources de données, écrivent les auteurs, leur permet d’examiner les changements d’affectation des terres avec des détails «sans précédent».

Malgré une augmentation constante des taux de changement d’affectation des terres au cours de la seconde moitié du XXe siècle, le taux mondial décélère depuis 2005. Les auteurs attribuent ce ralentissement à la crise financière de 2007-08, qui, selon eux, a provoqué des changements économiques dans le nord de la planète. qui s’est répercutée dans le monde entier.

Une «  reconstruction minutieuse  »

Le «changement d’affectation des terres» désigne toute manière par laquelle les humains modifient le paysage naturel. Certains de ces changements sont des destructions permanentes, telles que l’expansion urbaine. D’autres changements, tels que l’abandon des terres cultivées et la restauration des forêts, peuvent tenter de réparer les dommages antérieurs. C’est un phénomène répandu – les humains ont modifié «environ les trois quarts de la surface terrestre de la Terre» au cours du dernier millénaire, écrivent les auteurs.

L’utilisation des terres est généralement mesurée de deux manières: par imagerie satellite à haute résolution ou par des enquêtes statistiques à grande échelle. Mais chacune de ces méthodes a ses inconvénients lors de l’évaluation du changement d’affectation des terres, indique l’étude. Les satellites peuvent capturer l’utilisation des terres de manière très détaillée, mais leurs enregistrements ne remontent qu’à quelques décennies. Les estimations basées sur des images satellites ont également tendance à manquer certaines nuances d’utilisation des terres – comme la distinction entre les prairies non gérées et celles utilisées pour le pâturage.

Les méthodes statistiques et les enquêtes, telles que celles que l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) mène depuis 1961, remontent plus loin dans le temps que les données satellitaires, mais avec une résolution beaucoup plus grossière. Et peu de travail a été fait pour combiner ces deux approches.

«Les informations sur les terres et les changements d’utilisation des terres sont très fragmentées», explique Karina Winkler, auteur principal de l’étude et doctorante en dynamique des systèmes fonciers à l’Institut de technologie de Karlsruhe et à l’Université de Wageningen, déclare à Carbon Brief:

«L’idée était de collecter autant de données [sources] que possible et rapprochez-les.

La combinaison de toutes ces sources de données disparates, écrivent les auteurs, présente également l’avantage de réduire les incohérences ou les limites d’un seul ensemble de données.

Winkler et ses collègues ont rassemblé plus de 20 produits satellitaires sur l’utilisation des terres et des enquêtes à long terme. L’ensemble de données qui en résulte, qu’ils ont appelé l ‘«évaluation historique de la dynamique des terres plus» (HILDA +, en abrégé), capture les changements annuels d’utilisation des terres à travers le monde avec une résolution de 1 km.

Mais tous les changements d’affectation des terres ne sont pas permanents. Ainsi, plutôt que de regarder les changements «nets» qui ne captent que la transformation globale d’une zone, HILDA + capture les endroits où l’utilisation des terres a changé plusieurs fois – comme la rotation entre les terres cultivées et les pâturages. Lorsque ces changements «bruts» sont résumés, l’étendue totale du changement d’affectation des terres entre 1960 et 2019 est de 43 millions de km2, soit un peu moins d’un tiers de la surface terrestre totale de la Terre.

La carte ci-dessous montre où les événements à changement unique (ombrage jaune) et à changement multiple (rouge) se produisent dans le monde. Les cas d’événements de changement multiple sont dominants en Europe, en Inde et aux États-Unis, tandis que les événements de changement unique sont répandus en Amérique du Sud, en Chine et en Asie du Sud-Est.

Le changement global d’utilisation des terres double presque si l’on considère le changement brut, de 17% à 32% de la surface terrestre de la Terre. Et près des deux tiers de ce changement brut sont dus à des événements à changements multiples. Étudier le changement d’utilisation des terres de cette manière – comme une accumulation de tous les changements qui se produisent au fil du temps, plutôt que comme un changement net – peut aider à mieux rendre compte des émissions de gaz à effet de serre associées à l’utilisation des terres, dit Winkler.

Une source et un évier

Selon le rapport spécial 2019 du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat sur le changement climatique et les terres, près d’un quart des émissions totales de gaz à effet de serre d’origine humaine entre 2007 et 2016 étaient dus à l’agriculture, à la foresterie et à d’autres utilisations des terres. Au total, l’utilisation des terres est juste derrière la production d’électricité et de chaleur en tant que deuxième contributeur mondial aux émissions de gaz à effet de serre.

Mais la terre est aussi un «puits» majeur de gaz à effet de serre – par exemple, à travers le carbone absorbé par les forêts. Cet équilibre des sources et des puits à travers le changement d’affectation des terres, selon le rapport du GIEC, est une «source clé d’incertitude» pour envisager l’avenir du cycle du carbone terrestre. Connaître plus en détail la dynamique des changements passés dans l’utilisation des terres peut aider à éclairer la façon dont les modélisateurs du climat représentent ces changements, dit Winkler.

«Le changement de la couverture terrestre est vraiment, vraiment dynamique», explique le professeur Navin Ramankutty, spécialiste des systèmes terrestres à l’Université de la Colombie-Britannique, à Carbon Brief. Ramankutty, qui n’a pas participé à l’étude, ajoute:

«Si vous utilisez simplement les changements nets d’utilisation des terres au fil du temps, vous pourriez ne pas capturer réellement la dynamique du carbone absorbé par les terres.»

Le nouveau travail à lui seul ne peut pas fournir beaucoup d’informations sur la façon dont ces changements bruts d’utilisation des terres pourraient affecter l’image du changement climatique, dit Ramankutty. «Le diable est dans les détails», explique-t-il:

«Il est difficile de dire quelles sont les implications [for climate change] sans vraiment courir [the new estimates] à travers un modèle de cycle du carbone. »

Cependant, ajoute-t-il, les estimations mises à jour sont «une reconstruction beaucoup plus minutieuse de la façon dont la terre a changé». Il note que cela «semble plus sophistiqué que les travaux précédents» et qu’il recommanderait d’utiliser le nouvel ensemble de données.

Modèles de changement

Suivant les définitions utilisées dans les enquêtes annuelles de la FAO, les chercheurs séparent six catégories d’utilisation des terres: les zones urbaines, les terres cultivées, les pâturages, les prairies non gérées, les forêts et les terres à végétation clairsemée. Selon les auteurs, plusieurs tendances notables ressortent lorsque l’on examine les types de changement qui se produisent.

Par exemple, environ la moitié des événements à changement unique – ou près de 20% des changements totaux – se produisent en raison de l’expansion agricole, comme la déforestation. Et 86% des événements à changements multiples sont liés à l’agriculture, se produisent principalement dans le nord du globe et sélectionnent des économies à croissance rapide.

En moyenne à l’échelle mondiale, les changements d’affectation des terres ont augmenté régulièrement pendant près d’un demi-siècle depuis le début des enquêtes de la FAO. Mais, en 2005, il y a eu un «changement assez brusque» dans cette tendance et le changement d’affectation des terres a commencé à ralentir dans le monde entier, écrivent les auteurs.

Les graphiques ci-dessous illustrent les différences de taux de changement d’affectation des terres entre six régions géographiques, ainsi que la moyenne mondiale. Les taux de changement mondiaux peuvent être définis par une période d’accélération de 1960 au début des années 2000, suivie d’une décélération depuis 2005 environ.

En examinant ces changements dans le contexte des événements politiques et économiques mondiaux, les chercheurs émettent l’hypothèse que «le rythme et l’ampleur du changement global d’utilisation des terres sont sensibles aux développements et aux perturbations socio-économiques».

Bien qu’il soit difficile de prouver cette causalité avec certitude, ils écrivent que «la transition de l’accélération vers la décélération du changement d’affectation des terres est liée à l’évolution du marché dans le contexte de la crise économique et alimentaire mondiale» survenue à la fin des années 2000. La mondialisation croissante et la croissance démographique rapide ont conduit à une utilisation accrue des terres dans les années 90 et au début des années 2000. Alors que les prix du pétrole ont augmenté rapidement, atteignant un sommet en 2008, la demande de biocarburants en provenance du nord du globe – mais augmentée dans le sud du globe – a également augmenté.

Cependant, au lendemain de la crise financière mondiale de 2007-08, les importations ont diminué et l’expansion agricole dans le sud de la planète a ralenti, la demande de produits de base diminuant. Depuis lors, la réduction des investissements étrangers et des acquisitions de terres a entraîné la poursuite du ralentissement du changement d’affectation des terres.

Ce changement de phase de l’accélération à la décélération du changement d’utilisation des terres n’est qu’un exemple d’un modèle plus large de «téléconnexions», selon lequel les changements économiques dans une région du monde peuvent avoir des effets considérables sur l’utilisation des terres ailleurs, dit Winkler:

«Les changements politiques dans le nord de la planète entraînent des changements à forte intensité de terres dans le sud de la planète et ces effets se sont accrus depuis les années 2000 ou la fin des années 90.»

Les changements dans l’utilisation des terres agricoles sont plus variables que les changements dans le couvert forestier, notent les auteurs, car l’agriculture est plus sensible aux facteurs externes tels que les changements géopolitiques, les conditions météorologiques extrêmes et les perturbations de la chaîne d’approvisionnement mondiale.

À l’avenir, Winkler prévoit de continuer à essayer de démêler les impacts des événements socio-économiques sur les changements d’utilisation des terres dans le monde, mais elle espère que beaucoup d’autres profiteront des nouvelles données pour leur propre travail. Elle dit à Carbon Brief que le nouvel ensemble de données est «destiné à de nombreux groupes d’intérêt différents. C’est une sorte de terrain de jeu et un point de départ pour une nouvelle perspective sur le changement d’affectation des terres. » Elle ajoute:

«Le message le plus important est que lorsque nous examinons le sujet du changement d’affectation des terres avec une lentille plus fine ou plus détaillée… avec cette approche d’harmonisation, nous pouvons mieux suivre la vitesse du changement d’affectation des terres et nous pouvons également explorer le contexte des raisons pour lesquelles le changement d’affectation des terres se produit. »