Télédétection pour la détection précoce des scolytes: potentiel et limites

Le typographe (Ips typographus) s’attaque de préférence aux épicéas (Picea abies) affaiblis. En cas de prolifération massive, il peut provoquer le dépérissement de vastes zones forestières en peu de temps. Le principe de lutte est simple: les arbres infestés doivent être repérés et abattus avant que la nouvelle génération de scolytes ne s’envole et n’infeste les arbres voisins. Si cet assainissement est effectué avant l’envol, il est efficace; après, il ne l’est pratiquement plus.

Dans les zones collinéennes à submontagnardes d’Europe centrale, les jeunes scolytes s’envolent généralement 6 à 10 semaines après la première infestation. Pendant cette période, l’épicéa ne présente guère de signes visibles: la couronne reste verte dans un premier temps, alors que le coléoptère commence à se développer sous l’écorce. Ce n’est que lorsque le phloème et les racines fines meurent et que l’approvisionnement en eau de la couronne s’effondre que des changements apparaissent dans le spectre de la couronne: la teneur en chlorophylle et en eau diminue, tandis que la température augmente. Ce sont précisément ces signaux que captent les systèmes de télédétection optique – et c’est là que réside leur limite fondamentale. En effet, les changements qu’ils peuvent mesurer n’apparaissent que lorsque le dépérissement est déjà bien avancé. La détection intervient donc généralement trop tard pour permettre un assainissement efficace (fig. 2).

Une méta-analyse (Kautz et al. 2024) a passé en revue 26 articles scientifiques publiés entre 2000 et 2022 et consacrés explicitement à la détection précoce des infestations par le typographe à l’aide de la télédétection. Les approches étudiées faisaient appel à des satellites (54 % des études), à des avions (23 %), à des drones (19 %) ainsi que, dans un cas, à des capteurs terrestres. Les systèmes multispectraux passifs constituaient la majorité des types de capteurs utilisés; les capteurs actifs, tels que le LIDAR et le radar, n’ont été utilisés que dans quatre études.

Les études ont évalué les performances de détection par télédétection à l’aide de deux questions simples: dans quelle mesure les infestations détectées par chaque méthode reflètent-elles réellement la réalité (taux de détection)? Et combien d’arbres infestés passent-ils inaperçus (taux d’erreur)?

Outre la réaction retardée des couronnes des épicéas, la couverture nuageuse constitue également un problème fondamental souvent sous-estimé. Les capteurs passifs – qui forment la majeure partie des systèmes utilisés – nécessitent un ciel dégagé. Dans les régions d’Europe centrale et septentrionale où prédomine l’épicéa, la couverture nuageuse moyenne pendant la période d’activité principale du typographe (d’avril à octobre) se situe entre 50 et 80%. Dans les moyennes montagnes d’Europe centrale, on ne compte donc en moyenne que 7 à 12 jours sans nuages par mois. 

Dans des conditions météorologiques idéales, les satellites Sentinel-2 pourraient fournir une image tous les 5 jours; en cas de couverture nuageuse de 60 à 70%, cet intervalle passe en moyenne à 15 jours. C’est trop long pour intervenir à temps dans le court laps de temps qu’offre l’infestation par le typographe. Les capteurs actifs, tels que le radar ou le LIDAR, ne sont pas affectés par la présence de nuages et sont donc en principe mieux adaptés; cependant, ils n’ont jusqu’à présent guère fait l’objet d’études. 

À cela s’ajoute le fait que la télédétection ne mesure que la perte de vitalité et non l’infestation par le scolyte. Le stress hydrique, les carences en nutriments ou les dommages causés à la couronne par les tempêtes ou le poids de la neige génèrent des signaux spectraux similaires à ceux d’une infestation récente par le typographe. Il est donc difficile d’établir une distinction claire. Ceci engendre, en particulier lors des années de sécheresse, des erreurs de classification susceptibles de mobiliser les capacités de contrôle et de saper la confiance dans la méthode.

Malgré ces limites, il existe des situations spécifiques dans lesquelles la télédétection apporte une réelle valeur ajoutée à la gestion des scolytes.

Les arbres d’hivernage constituent un cas d’application particulièrement prometteur: les scolytes qui se sont introduits dans ces arbres à la fin de l’été se développent à l’automne. En Europe centrale, ils hibernent généralement dans ces mêmes arbres, sans s’envoler à nouveau pour aller s’introduire ailleurs. Les traces de sciure, essentielles lors des contrôles sur le terrain, font alors défaut. Parallèlement, la couronne commence à changer de couleur. À partir de septembre/octobre, une fenêtre s’ouvre donc pour la télédétection: ces arbres peuvent être repérés pendant la saison hivernale et traités avant l’envol printanier.

De plus, la télédétection permet de localiser précisément les foyers d’infestation et ainsi d’orienter de manière ciblée les inspections sur le terrain. Étant donné que les infestations secondaires surviennent généralement dans un rayon de 100 à 300 mètres, les opérations de contrôle peuvent être concentrées sur une zone géographique délimitée, même si la détection intervient trop tard pour permettre un assainissement direct. La télédétection peut notamment venir en renfort des contrôles sur le terrain dans les peuplements difficiles d’accès ou exploités de manière extensive, où les inspections ne sont possibles que de manière limitée.

Enfin, la télédétection permet de fournir rapidement et à grande échelle des informations sur les épicéas renversés par le vent, qui constituent un milieu de reproduction potentiel pour le typographe et doivent donc être assainis dans les meilleurs délais.