Action C2 Archives - ESPACE | Laboratoire de recherche

[2025-2022] COM / « Connaissance du stockage carbone Organique de la Métropole Aix-Marseille-Provence »

Porteur du projet :
Sébastien Gadal

COM / Connaissance du stockage carbone Organique de la Métropole Aix-Marseille-Provence

Programme de recherche porté par Sébastien Gadal (Aix-Marseille Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

L’évolution du climat est devenue une question extrêmement préoccupante pour l’avenir de l’humanité. Il n’y a pas un jour sans que la presse relate la survenue d’évènements extrêmes comme des méga-feux qui détruisent de vastes territoires emportant avec eux leur biodiversité, des ouragans d’ampleur jamais connue de mémoire d’hommes et dont le coût unitaire est évalué à plusieurs dizaines de milliards d’euros, des inondations qui provoquent régulièrement des dizaines de victimes piégées dans leur habitation ou leur véhicule … Le Groupe d’expert Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC) s’accorde pour dire dans son dernier Rapport « Changement climatique 2021 : les éléments scientifiques » qu’à moins de réductions immédiates, rapides et massives des émissions de gaz à effet de serre, la limitation du réchauffement aux alentours de 1,5 °C, ou même à 2 °C, sera hors de portée. En effet, l’accord de Paris demande aux pays signataires de maintenir l’élévation moyenne des températures en dessous de + 1.5°C à 2050 pour éviter une dérégulation non maitrisable du climat. Il s’agit du principe de neutralité carbone, déterminé en France par la Stratégie Nationale Bas Carbone. Ses principes sont à 2050, une baisse de 50% des consommations globales d’énergie, une réduction de 75% des émissions de GES, de 100% de l’énergie produite d’origine non carbonée et enfin, de multiplier par deux la séquestration carbone des sols. Cette politique nationale est incarnée au niveau local par les Plans Climat Air Energie Territoriaux (PCAET) définis par le Code de l’Environnement. Le PCAET de la Métropole Aix-Marseille-Provence fixe un objectif de baisse d’émission des GES de – 21% à 2030 et une amélioration des capacités de stockage du carbone permis par les sols du territoire. Ceci est en accord avec l’initiative internationale « 4 pour 1000 », lancée par la France le 1er décembre 2015 lors de la COP 21, et qui consiste à fédérer tous les acteurs volontaires du public et du privé (États, collectivités, entreprises, organisations professionnelles, ONG, établissements de la recherche, …) dans le cadre du Plan d’action Lima-Paris. L’initiative vise à montrer que l’agriculture, et en particulier les sols agricoles, peuvent jouer un rôle crucial pour la sécurité alimentaire et le changement climatique. Elle propose d’augmenter les stocks de carbone des sols de 0,4% par an, dans les premiers 30 à 40 cm de sol, ce qui permettrait, outre une amélioration de la fertilité des sols, une réduction des émissions de CO₂ dans l’atmosphère (https://www.4p1000.org/fr).

Les sols constituent le plus grand réservoir terrestre de carbone organique. Ils renferment environ deux fois plus de carbone que l’atmosphère, et constituent ainsi un compartiment majeur du cycle du carbone global. Toute variation, positive ou négative, des stocks de carbone organique du sol peut représenter un puits ou une source de CO₂ atmosphérique. Ces stocks peuvent être fortement modifiés par des changements de pratiques ou d’usages. Ils sont également très dépendants du climat. Les changements d’usage des sols au sein du secteur agricole (par exemple retournement de prairies) et entre usages agricoles et non agricoles (afforestation, déforestation, urbanisation) ont un impact sur les stocks de carbone contenus dans les sols et la biomasse aérienne. L’urbanisation qui s’étend au détriment des terres généralement agricoles ou des zones naturelles contribue à alourdir le bilan net en émissions de gaz à effet de serre (GES). Par conséquent, il est important d’évaluer l’effet de l’occupation de sol et le changement de la couverture terrestre sur le stock de carbone organique du sol.

L’évaluation des capacités actuelles des sols métropolitains à stocker le carbone devient un vecteur de mobilisation des acteurs techniques et politiques ; l’amélioration des capacités à stocker le carbone –et la préservation des sols qui y sont associés-est maintenant un enjeu métropolitain au même titre que la protection de la biodiversité ou le développement d’une agriculture plus respectueuse de l’environnement.

Or, le sujet est trop peu documenté localement : l’analyse qui a été réalisée sur ce sujet dans le cadre du Plan Climat de la Métropole a montré les limites importantes des outils existants tant sur la définition de l’occupation des sols (Corine Land Cover avec Landsat, OCS Région 2014 avec Spot 5), que sur la teneur en carbone d’origine organique des sols en fonction de leur occupation (sols cultivés, sols forestiers, sols de garrigues, sols des espaces complexes ou des espaces dit « artificialisés »). Il en est de même sur le croisement possible avec les données répertoriées en pédologie, définies à trop petite échelle pour être exploitées à grande échelle (parcellaire ou infra-parcellaire).

Productions

Rapport de recherche

Sébastien Gadal, Mounir Oukhattar, « Connaissance du stockage carbone organique de la Métropole Aix-Marseille-Provence », rapport de recherche n°1, Sept. 2022

Site internet présentant le projet

[2025-2021] TRISHNA axe CRYOSPHERE / « Thermal infraRed Imaging Satellite for High-resolution Natural resource Assessment »

Porteur du projet :
Jean-Louis Roujean (THRISNA)
Axe CRYOSPHERE : Ghislain Picard et Sébastien Gadal (Co-porteur)

Contrats de recherche financés

TRISHNA
axe CRYOSPHERE / Thermal infraRed Imaging Satellite for High-resolution Natural resource Assessment

Programme de recherche porté par Jean-Louis Roujean (THRISNA), Axe CRYOSPHERE porté par Ghislain Picard et co-porté Sébastien Gadal (Aix-Marseille Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

Ce programme de recherche vise à préparer le volet cryosphère de la mission CNES / ISRO Trishna. Elle a pour objectif de :

contribuer à la préparation de la mission et en particulier à l’optimisation des paramètres de la mission pour l’observation de la cryosphère,
concevoir et développer des produits scientifiques d’intérêt pour la cryosphère,
mettre en place puis maintenir des sites d’observations pour aider au développement de ces produits et pour contribuer à la Cal Val Trishna d’une manière générale.

Elle est organisée autour des objets de la cryosphère avec des questions scientifiques qui leur sont propres.

Pour les surfaces terrestres enneigées, nous nous intéresseront au bilan d’énergie de surface et la fonte du manteau neigeux et en particulier à l’apport de l’observation combinée dans les domaines thermique et VISNIR offert par Trishna pour mieux caractériser ce bilan. Nous étudierons aussi le bénéfice de la haute résolution spatiale et le temps de revisite amélioré par rapport aux capteurs existants pour mieux caractériser la variabilité spatiale du bilan d’énergie et de la température de surface (LST) dans les zones de montagnes. A terme l’objectif est de mettre en place une méthode et/ou un produit qui fournirait la LST à haute résolution spatiale et temporelle pour les régions montagneuses ou avec un terrain complexe à l’échelle décamétrique. L’assimilation directe dans un modèle de manteau neigeux est une voie pour atteindre cet objectif.
Pour les lacs gelés, nous nous intéresseront à l’évolution de la couverture de glace et l’apport de Trishna pour contrainte la thermodynamique de la glace. Un objectif spécifique sera de contribuer à la sécurité des transports sur les grands lacs, en lien notamment avec la problématique des anneaux géants qui apparaissent en imagerie thermique sur certains de ces lacs.
Pour le pergélisol, nous nous intéresserons à la dégradation des paysages de pergélisol, en exploitant la haute résolution pour le suivi des régimes thermiques (LST), et les canaux VISNIR pour suivre l’évolution croisée de la végétation et plus globalement du paysage. Les produits issus de la chaine de traitrement qui est mise en place sont : une cartographie annuelle des paysages de pergélisol associée à une cartographie géocryologique annuelle, et à une spatio-cartographie intersaisonnière (entre mai et septembre) et interannuelle des changements des paysages de pergélisols. Une chaine méthodologique intégrée est développée à cet effet. L’objectif est de caractériser les dynamiques d’évolution des paysages de pergélisol, de détecter les zones actives des processus cryogéniques et les possibles impacts sur les lieux d’habitats et les infrastructures (routes, mines, bâtiments).

Productions

Publications

Zakharov M., Gadal S., Kamičaitytė J., Cherosov M, Troeva E. Distribution and Structure Analysis of Mountain Permafrost Landscape in Orulgan Ridge (Northeast Siberia) Using Google Earth Engine. Land, MDPI, 2022, 11 (8), ⟨10.3390/land11081187⟩. ⟨hal-03751368⟩

Gadal S., Ivanovich Zakharov M., Kamičaitytė J. Mapping cryogenic processes and assessing the sustainability of permafrost landscapes in the North-East Arctic Siberian taiga and tundra from Landsat 8, Sentinel 2, and DEM data. ESA Living Planet Symposium 2022, European Space Agency, May 2022, Bonn, Germany. ⟨hal-03698575⟩

Gadal S., Ivanovich Zakharov M. Landsat thermal images to estimate the dynamics of northeast Siberian mountain permafrost landscapes. TRISHNA Days 2022, CNES; ISRO, Mar 2022, Toulouse, France. ⟨hal-03622131⟩

Ivanovich Zakharov M., Danilov Y., Gadal S., Troeva E., Cherosov M. Analysis of the landscape structure of the eastern slope of the Orulgan Ridge. International Research Journal, Publishing house Sokolova M.V., 2022, 117 (3 Part 2), pp.68-72. ⟨10.23670/IRJ.2022.117.3.050⟩. ⟨hal-03622115⟩

Zakharov M., Cherosov M., Troeva E., Gadal S. Vegetation cover analysis of the mountainous part of north-eastern Siberia by means of geoinformation modelling and machine learning (basic principles, approaches, technology and relation to geosystem science). BIO Web of Conferences, EDP Sciences, 2021, 38, pp.00142. ⟨10.1051/bioconf/20213800142⟩. ⟨hal-03430427⟩

Zakharov M., Gadal S., Danilov Y., Kamičaitytė J. Mapping Siberian Arctic Mountain Permafrost Landscapes by Machine Learning Multi-Sensors Remote Sensing: Example of Adycha River Valley. 7th International Conference on Geographical Information Systems Theory, Applications and Management (GISTAM 2021), INSTICC, Apr 2021, Online streaming, Czech Republic. pp.125-133. ⟨hal-03207301⟩

Sites internet présentant le projet

https://trishna.cnes.fr/fr

[2023-2022] Carto des signaux faibles / « Une plateforme de détection des signaux faibles pour graduer les prises de décision et alerter les cellules de crise »

Porteur du projet :
Johnny Douvinet

Contrats de recherche financés

Une plateforme de détection des signaux faibles pour graduer les prises de décision et alerter les cellules de crise

Programme de recherche porté par Johnny Douvinet (Professeur, Avignon Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

Ce projet vise à déployer une plateforme cartographique de détection des signaux faibles de façon à graduer la gestion de crise à l’échelle des collectivités territoriales, dans la suite des recherches doctorales menées par E. Bopp à Avignon Université. Alors que diverses plateformes sont en cours de déploiement (pour centraliser les connaissances) et que les données collectées en temps réel sont foisonnantes, aucune plateforme ne permet actuellement de détecter les signaux faibles ni de prioriser les actions à mettre en place à court terme. Aussi, ce projet vise à : 1) identifier les indicateurs territoriaux pouvant être impactés par un phénomène dommageable, ou pouvant révéler le début d’une crise ; 2) centraliser les données produites en temps réel sur les territoires, pour les connecter ensemble dans un système probabiliste de causalité ; 3) définir, pour chaque donnée et chaque indicateur, les seuils associés aux prises de décision (en allant de la « simple vigilance » jusqu’à une « alerte maximale »), qui permettront de repérer le plus en amont les signaux précurseurs d’une crise ou d’une catastrophe ; 4) prototyper un outil « clé-en-main », capable de renseigner les utilisateurs sur la probabilité d’une crise, sur sa localisation, sa durée et les dommages probables. L’objectif général est de capitaliser les données multi-source et protéiformes, produites en grand nombre sur les territoires, et de les interfacer au service d’une intelligence et d’une prise de décision humaine.

Productions

[2023-2022] TOODS / « Relation entre Teneur en carbone Organique et Occupation du Sol : application aux sols de la Métropole Aix-Marseille Provence »

Porteur du projet :
Sébastien Gadal

Contrats de recherche financés

TOODS / Relation entre Teneur en carbone Organique et Occupation du Sol : application aux sols de la Métropole Aix-Marseille Provence

Programme de recherche porté par Sébastien Gadal (Aix-Marseille Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

L’évaluation des capacités actuelles des sols de la métropole Aix-Marseille Provence (MAMP) à stocker le carbone devient un vecteur de mobilisation des acteurs techniques et politiques ; l’amélioration des capacités à stocker le carbone -et la préservation des sols qui y sont associés- est maintenant un enjeu métropolitain au même titre que la protection de la biodiversité ou le développement d’une agriculture plus respectueuse de l’environnement.

Or, le sujet est trop peu documenté localement : l’analyse réalisée sur ce sujet dans le cadre du Plan Climat de la Métropole a montré les limites importantes des outils existants tant sur la définition de l’occupation des sols [Corine Land Cover (CLC) avec les images des séries Landsat 5 TM, Landsat 8 OLI, OCS Région 2014 avec les images satellites SPOT 5), que sur la teneur en carbone organique des sols en fonction de leur occupation (sols cultivés, sols forestiers, sols de garrigues, sols des espaces complexes ou des espaces dit « artificialisés »)]. Il en est de même sur le croisement possible avec les données répertoriées en pédologie, définies à trop petite échelle pour être exploitées à grande échelle (parcellaire ou infra-parcellaire) (Référentiel Régional Pédologique au 1 :250000).

Productions

Publications

Oukhattar M., Gadal S., Keller C., Otobo S., Menni W., “Relationship between Organic Carbon Content and Land Use: application to the soils of the Beni-Mellal region in Morocco and the Aix-Marseille Provence Metropolis in France”, 22^nd World Congress of Soil Sciences, Glasgow, Aug. 2022

Site internet présentant le projet

http://www.eccorev.fr/

[2023-2019] AIMCEE / « Apport de l’Imagerie satellitaire Multi-Capteurs pour répondre aux Enjeux Environnementaux et sociétaux des socio-systèmes urbains »

Porteur du projet :
Anne Puissant (UMR 7362 LIVE CNRS / A2S UNISTRA)
Co-porteur : Sébastien Gadal

Contrats de recherche financés

AIMCEE / Apport de l’Imagerie satellitaire Multi-Capteurs pour répondre aux Enjeux Environnementaux et sociétaux des socio-systèmes urbains

Programme de recherche porté par Anne Puissant (UMR 7362 LIVE CNRS / A2S UNISTRA ) et co-porté Sébastien Gadal (Aix-Marseille Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

L’objectif de la proposition TOSCA AIMCEE (Apport de l’Imagerie satellitaire Multi-Capteurs pour répondre aux Enjeux Environnementaux et sociétaux des socio-systèmes urbains) est de rassembler les laboratoires de recherches impliqués à la fois dans l’exploitation intelligente des masses de données satellitaires multi-capteurs et dans les problématiques urbaines afin de mutualiser les efforts et la capitalisation des recherche sur ce que nous avons appelé des Actions de Recherche Thématiques permettant de répondre aux défis environnementaux et sociétaux auxquels les socio-systèmes urbains sont soumis à court et long terme, en favorisant les interactions entre les CES du pôle THEIA impliqués sur cette thématique.

La population mondiale atteint 7,63 milliards en janvier 2018. Depuis 2008, pour la première fois dans l’histoire de l’humanité, plus de la moitié de la population vivait en milieu urbain. En 2050, on estime qu’environ 70% de la population mondiale sera urbaine. Cette explosion démographique mondiale s’accompagne d’une urbanisation galopante qui provoque elle-même une expansion géométrique des aires urbaines. Cette urbanisation pèsera lourdement sur les ressources naturelles à grande échelle avec des tensions sur les terres disponibles, la biodiversité. La demande alimentaire devrait doubler, la consommation énergétique augmenter de 80% et l’approvisionnement en eau croître de 55 %… Par ailleurs, « aujourd’hui, près d’un tiers de la population mondiale fait face à des pics de chaleur pendant au moins 20 jours par an. D’ici 2100 cette proportion pourrait grimper à 70 % de la population si rien n’est fait pour limiter le réchauffement climatique ». La multiplication des vagues de chaleur en milieu urbain est également au cœur des préoccupations.

Ainsi, sur le plan international les scientifiques sont formels, le climat change. Hausse des températures et du niveau de la mer ou encore fonte des glaces sont autant de marqueurs incontestables, confirmés par l’observation spatiale à travers les variables essentielles climatiques. Pour certains territoires et en particulier les territoires urbains qui peuvent être considérés comme de véritables socio-systèmes urbains, il est déjà urgent de prendre des décisions cruciales pour l’avenir. Des défis colossaux qui ne seront relevés qu’avec la planification de villes sobres et capables de synergies entre la consommation et la production.

Pour prendre ces décisions, il faut pouvoir se projeter et prédire. Par exemple grâce à des simulations numériques (étalement urbain, transformations des modes d’occupation et d’usages des sols, submersions littorales, risque de crue…). Cela passe par mesurer et surveiller le changement climatique de ces socio-systèmes urbains. Après l’Accord de Paris, la mobilisation internationale reste forte, sous la houlette des agences spatiales. La coopération internationale et l’apport des satellites ressortent comme deux leviers essentiels pour observer le changement climatique et contrôler les engagements pris pour en atténuer les effets.

En effet, l’imagerie satellitaire est une source de données encore sous-exploitées, seule capable de permettre des analyses de l’échelle mondiale à l’échelle locale avec une même qualité et une régularité de mesures. Complémentaires des relevés de terrains, et des bases de données déjà existantes produites par les agences de cartographie nationale, toutes ces observations et mesures permettent une moisson d’informations que la recherche scientifique analyse, qualifie et intègre dans des modèles. Ces derniers permettent peu à peu de mieux comprendre et de mieux prévoir le fonctionnement et les interactions entre les surfaces continentales, l’hydrosphère et l’atmosphère.

L’accès facilité à l’imagerie satellitaire ainsi que la multiplication des capteurs dans les domaines optique (Pléiades, Spot, Sentinel-2, Landsat…) et radar (Radarsat, terrasar-X, Alos, Sentinel-1, …) est une véritable opportunité pour la communauté scientifique et socio-économique. Il constitue également un défi colossal en terme méthodologiques afin de proposer des méthodes de traitement adaptées à la masse de données disponible, mais également en terme ‘thématique’ afin de délivrer des produits sous la forme d’indicateurs ou de cartographie comme variables d’entrées dans les différents modèles et comme outils d’aide à la décision face aux enjeux sociaux et environnementaux.

L’objectif de cette proposition TOSCA AIMCEE (Apport de l’Imagerie satellitaire Multi-Capteurs pour répondre aux Enjeux Environnementaux et sociétaux des socio-systèmes urbains) est donc de rassembler les laboratoires de recherches impliqués à la fois dans l’exploitation intelligente des masses de données satellitaires multi-capteurs et à la fois dans les problématiques urbaines afin de mutualiser les efforts et la capitalisation des recherche sur ce que nous appellerons des Actions de Recherche Thématiques permettant de répondre aux défis environnementaux et sociétaux auxquels les socio-systèmes urbains seront soumis à court et long terme, en favorisant les interactions entre les CES du pôle THEIA impliqués sur cette thématique.

Plus précisément nous proposons de travailler sur trois grands défis sociétaux et environnementaux :

la consommation foncière et la perte des territoires agricoles ;
la perte de biodiversité, la fragmentation et l’invasion des milieux (en particulier périurbain) ;
le changement climatique, l’augmentation des températures, de la consommation d’énergie et de la pollution urbaine

Productions

Publications

Thomas Gloaguen, Kęstutis Zaleckis, Sébastien Gadal. Development of new indexes of the ‘Generic City’ concept in the Baltic coastal city network. ISUF 2022 – The 29th Conference of the International Seminar on Urban Form – Urban Redevelopment and Revitalisation. A Multidisciplinary Perspective, Sep 2022, Łódź – Kraków, Poland. ⟨hal-03783349⟩

Sébastien Gadal, Mounir Oukhattar, Jūratė Kamičaitytė, Moisei Zakharov, Walid Ouerghemmi, et al.. Multiscale and multi-temporal modelling of urban change structures in the Subarctic East Siberian metropolis of Yakutsk. XXIX Conference of the International Seminar on Urban Form: Urban Redevelopment and Revitalisation A Multidisciplinary Perspective, University of Lodz; Cracow University of Technology,; Lodz University of Technology, Sep 2022, Łódź, Poland. ⟨hal-03787176⟩

Thomas Gloaguen, Kęstutis Zaleckis, Sébastien Gadal. Investigation of the use of the ‘Generic City’ concept and its indexes in the analysis in urban and territorial structures in the Baltic cities. IGU Urban Commission Annual Conference, Jul 2022, Paris, France. ⟨hal-03737991⟩

Anne Puissant, Thibault Catry, Rémi Cresson, Nadine Dessay, Laurent Demagistri, et al.. Products and services of the « Urban » THEIA Scientific expertise Centre. ESA Living Planet Symposium 2022, May 2022, Bonn, Germany. 2022. ⟨hal-03678980⟩

Sébastien Gadal. Dynamiques de territorialisations et d’urbanisations post-soviétiques : résiliences territoriales et métropolisations en Lituanie. Géopolitique de l’espace et espace(s) de la géopolitique, LIMEEP-PS; Observatoire de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (OVSQ), Apr 2022, Saint-Quentin-en-Yvelines, France. ⟨hal-03656805⟩

Sébastien Gadal, Thomas Gloaguen, Jūratė Kamičaitytė. Post-Soviet Coastal Land Cover Change Modelling of the South-Eastern Baltic by Remote Sensing (1984-2020). GIS for Digital Development 2021: Application of GIS and Remote Sensing in Science and Management, North Eastern Federal University, Dec 2021, Yakutsk, Russia. ⟨hal-03502185⟩

Sébastien Gadal. Remote Sensing for Urban Planning. Virtual Global Faculty Week 2021, Kaunas University of Technology, Mar 2021, Kaunas University of Technology, Lithuania. ⟨hal-03183746⟩

Sébastien Gadal, Mounir Oukhattar, Jūratė Kamičaitytė, Moisei Zakharov, W. Ouerghemmi. Spatial modelling of the Arctic metapolis: Yakutsk. GIS for Digital Development 2021: Application of GIS and Remote Sensing in Science and Management, North Eastern Federal University, Dec 2021, Yakutsk, Russia. ⟨hal-03502208⟩

Sébastien Gadal, Thomas Gloaguen. Environmental issues in the coastal regions of the south-eastern Baltic Sea: A sensitive natural environment in the face of increasing anthropic pressures. Baltica : An International Yearbook for Quaternary Geology and Palaeogeography, Coastal Morphology and Shore Processes, Marine Geology and Recent Tectonics of the Baltic Sea Area, Lithuanian Academy of Sciences, 2021, 34 (2), pp.203 – 215. ⟨10.5200/baltica.2021.2.6⟩. ⟨hal-03517994⟩

Nikolai Bobylev, Sébastien Gadal, Valery Konyshev, Maria Lagutina, Alexander Sergunin. Building Urban Climate Change Adaptation Strategies: The Case of Russian Arctic Cities. Weather, Climate, and Society, American Meteorological Society, 2021, 13 (4), pp.875-884. ⟨10.1175/WCAS-D-21-0004.1⟩. ⟨hal-03313126⟩

Sébastien Gadal, Paul Gérard Gbetkom, Alfred Homère Mfondoum. A new soil degradation method analysis by Sentinel 2 images combining spectral indices and statistics analysis: application to the Cameroonians shores of Lake Chad and its hinterland. 7th International Conference on Geographical Information Systems Theory, Applications and Management (GISTAM 2021), Apr 2021, Online Streaming, Czech Republic. pp.25-36. ⟨hal-03207299⟩

Sites internet présentant le projet

GEOINFORMATION – AI – : REMOTE SENSING IMAGE ANALYSIS, GEOMATIC MODELLING, GEOGRAPHIC KNOWLEDGE PROCESSING, AND TERRITORIAL GEO-SIMULATION | Sébastien Gadal | Research Project (researchgate.net)

BALTICS: BALTIC AND NORDIC STUDIES: POST-SOVIET TRANSFORMATIONS, COASTAL CHANGES, TERRITORIAL DEVELOPMENT CONVERGENCES, AND ENVIRONMENTAL ISSUES | Sébastien Gadal | Research Project (researchgate.net)

ARCTIC-S: TERRITORIAL ADAPTATIONS OF THE ARCTIC TO THE GLOBAL WARMING, GLOBALISATION, ENVIRONMENTAL CHANGES, DEVELOPMENT AND URBANISATION. GEOPOLITIC ISSUES | Sébastien Gadal | Research Project (researchgate.net)

A-METROPOLIS: URBANISATION MODELLING, SOCIO-ENVIRONMENTAL CHALLENGES, AND GEOPOLICAL ISSUES OF METROPOLISATIONS | Sébastien Gadal | Research Project (researchgate.net)

Équipe scientifique

Porteur du projet

Anne PUISSANT (UMR7362 LIVE CNRS / A2S UNISTRA)
Co-porteur : Sébastien GADAL

Participants UMR ESPACE

Paul Gérard GBETKOM
Sébastien BRIDIER
Sébastien GADAL
Thomas GLOAGUEN
Jurate KAMICAITYTE
Walid OUERGHEMMI
Mounir OUKHATTAR
Moisei ZAKHAROV

Partenaires extérieurs

LaSTIG (Laboratoire des Sciences et Technologies de l’Information Geographique)

IGN

UMR TETIS

IRSTEA

IRD UMR 228 Espace-Dev

UMR 5126 CESBIO

North-Eastern Federal University (NEFU)

Saint-Petersburg State University (SPsU)

Kaunas University of Technology (KTU)

Vytautas Magnus University (VMU)

[2022] DNUM / « Mise en œuvre d’un protocole de recherche expérimental pour évaluer la réceptabilité et la compréhension des messages d’alerte qui seront diffusés par la plateforme FR-Alert en France en 2022 »

Porteur du projet :
Johnny Douvinet

Contrats de recherche financés

Mise en œuvre d’un protocole de recherche expérimental pour évaluer la réceptabilité et la compréhension des messages d’alerte qui seront diffusés par la plateforme FR-Alert en France en 2022

Programme de recherche porté par Johnny Douvinet (Professeur, Avignon Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

Ce projet visait quatre objectifs :

imaginer et proposer les contenus des notifications qui seront testées durant les exercices en 2022 avec la plateforme FR-Alert ;
développer un protocole de recherche expérimentale pour collecter le ressenti du public testé lors des test bout en bout ;
mettre en œuvre le protocole d’évaluation
analyser les réponses collectées via un questionnaire en ligne : proposer des recommandations pour le futur de la plateforme FR-Alert.

Au final, ce projet a permis : 1) de collecter les avis de 6 373 personnes suite à 12 tests et exercices organisés entre le 17 mai (exercice DOMINO) et le 9 novembre 2022 ; 2) de confirmer que les publics ont envie et besoin de recevoir ce type de notifications (même si certains ont été stressés…) ; 3) d’ajuster certains éléments, sur le contenu (la place des informations géographiques) et sur la forme de ces notifications.

Productions

Publications

Douvinet J., Vivier B., Grangeat A., Bopp E. État des lieux des systèmes d’alerte nationaux basés sur la localisation des individus en temps réel, La revue des acteurs de la prévention des risques, L’alerte à la population /// Risques infos, Mai 2022, hors série #1, Institut des risques Majeurs, p. 4-6
http://www.irma-grenoble.com/PDF/risques_infos/HS1/risques-infos-HS1.pdf

Bopp E., Douvinet J., Coulon M. Quel potentiel d’alertabilité par CB ou par LB-SMS en France ? Premiers résultats et perspectives, La revue des acteurs de la prévention des risques, L’alerte à la population /// Risques infos, Mai 2022, hors série #1, Institut des risques Majeurs, p. 7-9
http://www.irma-grenoble.com/PDF/risques_infos/HS1/risques-infos-HS1.pdf

Douvinet J., Cavalière C., Emsellen K., Gisclard B., Weiss K., Martin G. Adapter le message d’alerte au contexte : une nécessité, mais comment faire ? La revue des acteurs de la prévention des risques, L’alerte à la population /// Risques infos, Mai 2022, hors série #1, Institut des risques Majeurs, p. 13-17
http://www.irma-grenoble.com/PDF/risques_infos/HS1/risques-infos-HS1.pdf

Douvinet J., Foulquier P., Moutard R. Premiers retours sur FR-Alert : quelle perception des notifications par la population ? Janvier 2023, Actualités, Institut des risques Majeurs,
https://www.irma-grenoble.com/01actualite/01articles_afficher.php?id_actualite=763

Story map (intégration d’une storumap directement sur le site officiel de la plateforme FR-Alert)

https://www.fr-alert.gouv.fr/actualites/campagne-de-test-du-dispositif-fr-alert
https://storymaps.arcgis.com/stories/1aa7849e09094cdf9b8936e0faecd52c

[2022] CARAFE / « CARbodetection And Fire prEvention »

Porteur du projet :
Sébastien Gadal

Contrats de recherche financés

CARAFE / CARbodetection And Fire prEvention

Programme de recherche porté par Sébastien Gadal (Aix-Marseille Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

L’objectif de ce projet vise à évaluer par la modélisation spatiale le rôle de l’urbanisation comme vecteur contribuant aux incendies des stocks de carbones organiques dans les sols. Il s’appuie sur la cartographie de l’occupation et de l’utilisation des sols en milieux périurbains par télédétection, la détection des feux de tourbières périurbaines, et la modélisation par simulation des teneurs en CO et de leur possibles évolutions en fonction des dynamiques urbaines de Jakarta en Indonésie.

Productions

Publications

Sites internet présentant le projet

[2022-2019] EPIC / « From epic wildfires to epic flash floods: rethinking flood risk management in an era of extremes »

Porteurs du projet :
Anna Serra-Llobet et Johnny Douvinet

Contrats de recherche financés

From epic wildfires to epic flash floods: rethinking flood risk management in an era of extremes

Programme de recherche porté par Anna Serra-Llobet (University of California, Berkeley) et Johnny Douvinet (Professeur, Avignon Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

Ce projet avait pour objectif de faire un état des connaissances sur les crues soudaines apparaissant quelques jours ou semaines après de violents incendies, aux États-Unis (Californie) et dans l’UE (principalement en France), et d’explorer les possibilités pour mieux comprendre le risque d’inondation et d’améliorer sa gestion en examinant le problème à partir de plusieurs disciplines. En particulier, nous avons développé de nouvelles approches pour comprendre, évaluer et spatialiser les interactions entre des facteurs physiques et sociaux.

Productions

- Séminaires
  Le 22 janvier 2020 à Berkeley
  Le 15 juin 2022 à Avignon (report de 2 ans à cause du COVID-19)
- Interview
  https://umrespace.hypotheses.org/1772
- Publications
  Douvinet J., Serra-Llobet A., Radke J., Kondolf M. (2020). Quels enseignements tirer des coulées de débris post-incendie survenues le 9 janvier 2018 à Montecito (Californie, USA) ? hal-03160395v1 ; DOI :10.1051/lhb/2020052Douvinet J. (2022). Post-Fire Debris Flow Susceptibility Assessment Tracking the “Cauliflower effect”: A Case Study in Montecito, USA, IntechOpen, DOI: 10.5772/intechopen.107510

[2022-2017] Co-RESTART WP4 / « Les SMArtphones et les Réseaux Sociaux numériques, des leviers pour accroître la résilience dans les régions Rhône-Alpes et PACA »

Porteur du projet :
Johnny Douvinet

Contrats de recherche financés

Les SMArtphones et les Réseaux Sociaux numériques, des leviers pour accroître la résilience dans les régions Rhône-Alpes et PACA

Programme de recherche porté par Johnny Douvinet (Professeur, Avignon Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

Ce projet visait quatre objectifs complémentaires, qui ont tous été atteints malgré un contexte (sanitaire, sociétal, politique) peu évident.

L’action 1 (12/2017>11/2018) a permis d’analyser les apports et limites des réseaux sociaux et des applications smartphone en tant que leviers de résilience face aux risques naturels en France, sans identifier de particularités pour les territoires de montagne. Les apports de ces outils ont été avérés en 2007 à l’échelle internationale (lors des attentats de Charleston en 2007, aux USA, la localisation du tueur ayant été facilitée grâce aux tweets envoyés par les personnes situées dans la salle de cours). Dans le domaine des risques naturels, les usages ont véritablement émergé à la suite du tremblement de terre d’Haïti (12 janvier 2010 à 16h53, heure locale). En France, 2014 est une année charnière, avec un usage de plus en plus avéré suite aux inondations du 18-19 janvier 2014 à La-Londe-Les- Maures et lors du tremblement de terre du 7 avril 2014 dans les Alpes. Depuis, ces pratiques n’ont cessé de se généraliser (lors des crues rapides de l’automne 2014 et celles de 2015, 2017 et 2018, ou lors de l’accident de la German Wings en 2018). L’ensemble des Services Départementaux Incendie et Secours (SDIS) et des Préfectures ont désormais un compte pour informer, communiquer, répondre aux attentes des populations, voire bénéficier d’une veille active en cas d’évènements (VISOV, 2015), à condition pour ce dernier point d’avoir une convention.

L’action 2 (12/2018>11/2019) a permis d’évaluer la réalité des pratiques des médias sociaux dans les territoires d’expérimentation, en interrogeant des gestionnaires de risques (38), à différents niveaux, et des habitants (450 réponses collectées), et de dépasser une lecture binaire qui consiste à opposer les avantages et les limites des médias sociaux (Martin et Demontis, 2015 ; Douvinet et al., 2017). L’un des prérequis à l’usage des médias sociaux est de disposer d’une couverture réseau (téléphonie, électricité) constante et de bonne qualité pour attendre un réel usage des médias sociaux. Or, si le Plan France Très Haut Débit lancé en 2013 vise un objectif de couverture à Très Haut Débit pour l’ensemble du territoire national, un rapport (De la Raudière et Bothorel, 2017) souligne l’urgence à parvenir à une couverture 2G irréprochable partout en France. Le déploiement d’un réseau de qualité dans les territoires de montagne est pourtant non prioritaire car jugé peu rentable pour les opérateurs. De surcroit, le changement climatique, qui se traduit par des évolutions en termes d’enneigement ou de pluies (Ravanel, et al., 2018), oblige à reconsidérer les approches classiques, et à envisager aussi bien des réponses innovantes face à l’imprévisible qu’un profond changement de paradigme. Les réponses ont démontré que les réseaux sociaux étaient vus comme des outils positifs (apports de connaissance à distance) et négatifs (craintes à l’égard de la viralité de ces médias), tout en soulignant que les applications smartphones sont bien moins perçus comme utiles. Ce constat fait écho aux constats d’échec de l’application mobile SAIP (Système d’Alerte et d’Information des Populations) et aux usages ratés durant l’année 2016 et 2018, ce qui a d’ailleurs conduit l’État français à abandonner de façon définitive cette solution le 28 mai 2018.

L’action 3 (12/2019>11/2020) a permis, malgré un contexte difficile, de voir la manière dont les actions pouvaient être co-construites, entre les habitants et les gestionnaires des risques. La mise en réseaux doit reposer sur les associations locales (épicerie, MJC, associations…), en s’inscrivant dans le territoire de façon durable et pérenne. Suite à une nouvelle enquête en ligne (120 réponses), les résultats confirment la réelle motivation de la part des habitants, qui souhaitent s’impliquer dans ce réseau, mais qui n’ont pas les idées et/ou les ressources pour le structurer. Les élus ne doivent pas être au centre de ce réseau, pour éviter toute confusion politique, ce qui peut parfois poser des difficultés (notamment parce que les représentants de l’État sont les garants de la diffusion de l’information préventive et de la mise en application des Plans de Prévention).

L’action 4 (12/2020>11/2021) a permis, à nouveau dans un contexte difficile (annulation de deux missions de terrain), de valoriser les travaux collectés et de partager les connaissances avec les habitants locaux. Les séminaires de restitution sur les 4 communes ont permis de faire partager les savoirs, experts et locaux, tout en envisageant les réponses à apporter au sein des territoires avec les 3 autres WP impliqués dans le méta-projet Co-RESTART. Les échanges ont été l’occasion d’aborder les effets du dérèglement climatique, déjà visibles depuis plus de 30 ans par certains acteurs, et d’imaginer les stratégies à mettre en place pour changer les modes de vie ou maintenir la vitalité économique à l’avenir). Le but n’est plus de s’adapter, mais bien de transformer les ressources face à des scénarios (augmentation des sécheresses, disparition de la neige en totalité…), présentés comme extrêmes, et qui pourtant ne le sont plus du tout.

Résultats

Productions

Colloque organisé

SMARS 2019 : https://cap-alert2019.sciencesconf.org/
Retrouvez les conférences de ce colloque sur Canal U, Chaine : Avignon Université / Colloque / Cap-Alert 2019

Publications

Douvinet J. (2020). « L’alerte par sirènes : Une priorité discutable en France », Annales de géographie – N° 731 (1/2020), pp. 5-32, Armand Colin. Disponible sur : https://www.revues.armand-colin.com/geographie/annales-geographie/annales-geographie-ndeg-731-12020/lalerte-sirenes-priorite-discutable-france

Douvinet J., Gisclard B., Martin G., Vinet F., Bopp E., Grancher D., Coulon M., Genre-Grandpierre C. (2018). La couverture spatiale des sirènes est-elle opérante pour alerter la population en cas d’inondation en France ? Actes du colloque SHF Avignon-226e section du CST « de la prévision des crues à la gestion de crise, Avignon, 14-16 novembre 2018 » (à paraître La Houille Blanche).

Douvinet J., Gisclard B., Kouadio J.S., Saint-Martin C., Martin G. (2017). « Une place pour les technologies smartphones et les Réseaux Sociaux Numériques (RSN) dans les dispositifs institutionnels de l’alerte aux inondations en France ? », Cybergeo : European Journal of Geography [En ligne], Espace, Société, Territoire, document 801, mis en ligne le 05 janvier 2017, consulté le 12 novembre 2020. URL : http://journals.openedition.org/cybergeo/27875 ; DOI : https://doi.org/10.4000/cybergeo.27875

D’autres références sont accessibles sur le site internet :
https://corestart.hypotheses.org/publications

Site internet présentant le projet
https://corestart.hypotheses.org/398

Équipe scientifique

Porteur du projet

Johnny DOUVINET

Participants UMR ESPACE

Alexia BOUFFEL
Johnny DOUVINET
Cyrille GENRE-GRANDPIERRE
Béatrice GISCLARD (post-doc, 18 mois)
Loïc GRASLAND
Lounis JOURNÉ (stage Master 1)
Alice VERPILLOT (IE, 12 mois)

Partenaires extérieurs

Les équipes des 3 autres WP du méta projet :

Pauline Texier (Université Lyon III) – équipe de l’UMR EVS

Jean-Philippe de Oliveira (Grenoble-Alpes) – équipe du GRESEC

Elise Beck (Grenoble-Alpes) – équipe de l’UMR PACTE

[2021-2020] ANR Cap-4-Multi-Can-Alert / « Capitaliser les connaissances acquises sur les Capacités d’action (autorités vs. individus) et le Protocole d’Alerte Commun (CAP) pour accompagner un changement de Cap et proposer une Alerte multicanale en France »

Porteur du projet :
Johnny Douvinet

Contrats de recherche financés

Cap-4-Multi-Can-Alert – Capitaliser les connaissances acquises sur les Capacités d’action (autorités vs. individus) et le Protocole d’Alerte Commun (CAP) pour accompagner un changement de Cap et proposer une Alerte multicanale en France

Programme de recherche porté par Johnny Douvinet (Professeur, Avignon Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

Cap4 Multi-Can’Alert était un projet de développement expérimental s’inscrivant dans le cadre des JO 2024.

Il avait pour but de développer une solution d’alerte multicanale innovante combinant différents canaux de diffusion, adaptés aux contextes réglementaire et technologique se profilant en France, tout en intégrant les besoins des utilisateurs finaux et les réactions à attendre des populations. Pour cela, le consortium créé était inédit : il était composé par 2 industriels (ATRISC & GEDICOM-FAC24) et par 2 laboratoires de recherche publics (ESPACE Univ. Avignon & CHROME Univ. Nîmes). La preuve conceptuelle et les modalités de travail (2 à 3 réunions réunissant le consortium par mois, et des échanges avec les administrations centrales – les services de la DGSCGC – et les parties prenantes des sites ayant accueilli les expérimentations – Avignon Université, Zone Industrielle du Havre, Port Jérôme et Cannes) ont permis de tester divers outils d’alerte et de recueillir les avis des usagers, tout en écoutant les besoins d’acteurs publics et privés.

La plateforme qui a servi de support à ce projet est une version exploratoire différente de celle officiellement utilisée en Belgique (BE-Alert). De nouvelles briques technologiques ont été développées (une solution pair à- pair pour assurer l’acheminement de l’alerte en cas de coupure des réseaux de télécommunication, et une carte de l’état de l’alertabilité en France en 2020, sur les réseaux 2G/3G/4G ou la 4G uniquement). Le cadre opérationnel ou la liste des fonctionnalités idéales pour une plateforme multicanale ont aussi été envisagés, montrant la nécessité de convertir l’outil en un véritable outil d’aide à la décision, et plusieurs solutions ont été discutées durant les deux années du projet. La scénarisation et la réalisation des expérimentations en conditions réelles avec divers publics ont été délicates à cause du contexte lié à la COVID-19, mais plus de 200 participants ont tout de même « joué » sur les 4 sites, et des traits communs ont été mis en évidence (notamment la nécessité d’associer un son, un message – au contenu différent selon l’événement en jeu – et des éléments de localisation). Pour autant, il convient d’adapter le message au contexte (social, spatial) et il n’y a donc pas de message type idéal (ce qui remet en cause le pré-formatage de messages). Conformément à la réglementation, ces mises en situation doivent respecter plusieurs raisons éthiques, déontologiques et juridiques, qui ont été appliqués sur les 4 sites, et qui pourront servir de fondation à des projets futurs. La pluralité des sites d’expérimentations a par ailleurs permis de valider la solution dans des configurations proches de celles des JOP (avec plusieurs sites privés et divers sites publics ouverts), avec des populations multiculturelles, et de garantir l’industrialisation du produit, qui vient répondre à la pluralité des usages et des besoins attendus pour les JO 2024, voire même au-delà.

Ce projet était finalement très ambitieux, au regard de plusieurs verrous techniques (comment harmoniser la diffusion des messages dans le Protocole d’Alerte Commun, quels que soient les capacités réseaux d’ondes exploitées, les sites, les événements ou les supports), scientifiques (comment accroître les capacités d’action individuelles et escompter une prise de décision rapide, et comment impliquer le public dans des situations d’urgence simulées réelles?) et opérationnels (comment réduire le délai nécessaire à l’activation de l’alerte et garantir l’acheminement de l’alerte depuis une plateforme numérique, y compris en mode dégradé ?). Les résultats obtenus sont très satisfaisants pour le consortium, malgré les aléas connus pendant deux ans, et les retombées pour les Jeux Olympiques et Paralympiques de 2024 restent plus que jamais d’actualité : il faut : faire de l’alerte l’un des piliers de la sécurité de cet événement planétaire ; contribuer à sauver des vies, en rendant le citoyen acteur de sa propre sécurité, et en donnant la responsabilité de l’alerte à un très grand nombre d’acteurs ; mettre en avant les savoirs français dans le domaine de l’alerte multicanale.

Productions

Livrables
WP1 – Design du moteur d’alerte et validation du prototype
https://capalert.univ-avignon.fr/rapports-et-autres-livrables/livrables-du-wp1-design-du-moteur-dalerte-et-validation-du-prototype/
WP2 – Expérimentations en conditions
https://capalert.univ-avignon.fr/rapports-et-autres-livrables/livrables-du-wp1-design-du-moteur-dalerte-et-validation-du-prototype/

Publications

Douvinet J., Cavalière C., Bopp E., Weiss K., Emsellen K., Gisclard B., Martin G. et Coulon M., « Évaluer la perception de notifications d’alerte scénarisées dans différents contextes en France : enjeux et perspectives », Cybergeo: European Journal of Geography [En ligne], Espace, Société, Territoire, document 1029, mis en ligne le 12 août 2022. URL : http://journals.openedition.org/cybergeo/39454 ; DOI : https://doi.org/10.4000/cybergeo.39454

Douvinet J., Vivier B., Grangeat A. et Bopp E. « État des lieux des systèmes d’alerte nationaux basés sur la localisation des individus en temps réel », L’alerte à la population /// RISQUES INFOS, La Revue des acteurs de la prévention des risques, Hors série #1, mai 2022, p. 4-6 [PDF en ligne]

Bopp E., Douvinet J. et Coulon M. « Quel potentiel d’alertabilité par CB ou par LB-SMS en France ? Premiers résultats et perspectives », L’alerte à la population /// RISQUES INFOS, La Revue des acteurs de la prévention des risques, Hors série #1, mai 2022, p. 7-9 [PDF en ligne]

Douvinet J., Cavaliere C., Emsellem K., Gisclard B., Weiss K. et Martin G. « Adapter le message d’alerte au contexte : une nécessité, mais comment faire ? », L’alerte à la population /// RISQUES INFOS, La Revue des acteurs de la prévention des risques, Hors série #1, mai 2022, p. 13-17 [PDF en ligne]

Bopp E., Évaluation et spatialisation du potentiel offert par les moyens d’alerte centrés sur la localisation des individus : Expérimentations à différentes échelles en France. Thèse de Géographie. Université d’Avignon, 2021. Français. ⟨NNT : 2021AVIG1211⟩. ⟨tel-03637612v2⟩

Bopp E., Douvinet J. 2020, « Spatial performance of location-based alerts in France », International Journal of Disaster Risk Reduction, Volume 50, November 2020, 101909, DOI : https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2020.101909, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212420920314114

Site internet présentant le projet
https://capalert.univ-avignon.fr/

Contrat	Contrat avec les collectivités territoriales
Co-contractant	Métropole Aix-Marseille

Contrat	Contrat de recherche industriel
Co-contractant	CNES TOSCA

Contrat	Appel à projets Région « Jeunes Docteurs Innovants 2022 » Collectivités territoriales et Contrat de recherche industriels
Co-contractant	Région PACA et ATRISC

Contrat	Autres financements publics sur appels à projets
Co-contractant	Aix-Marseille Université Fédération de recherche ECCOREV

Contrat	Contrat de recherche industriel
Co-contractant	CNES TOSCA

Contrat	Autres financements publics hors appels à projets
Co-contractant	Financement de la Direction du Numérique (DNUM) rattaché au Ministère de l’Intérieur

Contrat	Financements internationaux
Co-contractant	Institut Français d’Indonésie (IFI)

Contrat	Autres financements publics sur appels à projets
Co-contractant	Avignon Université France Berkeley Funds

Contrat	Fonds structurels européen POIA / FEDER
Co-contractant	Région PACA (site internet)