Notre objectif est de mieux comprendre les changements de la surface terrestre dans les paysages ruraux et urbains des régions tempérées et tropicales. Nous menons des recherches à la fois sur les causes des changements d’utilisation du sol et sur leurs impacts sur les sols, les écosystèmes, les vecteurs de maladies et le développement durable. Ces travaux sont menés aux échelles locale, régionale ou globale.
Nous détectons et mesurons les changements d’occupation du sol à l’aide de séries temporelles d’images satellitaires et de données collectées sur le terrain que nous analysons dans des systèmes d’information géographique. Nous nous concentrons sur les conversions progressives de l’occupation du sol à une échelle spatiale fine, ainsi que sur les modifications rapides des attributs de surface à grande échelle.
En nous basant sur plusieurs études de cas réparties partout dans le monde, nous développons une approche spatialement intégrée des interactions entre les activités humaines et leur environnement dans les systèmes terrestres, en associant via des modèles les changements d’occupation du sol observés et des données socio-économiques. Cette approche permet de mieux comprendre les causes de processus tels que la déforestation tropicale, la dégradation des sols dans les zones semi-arides, les conflits d’utilisation du sol autour des réserves naturelles, ou encore la transition forestière.
Les changements d’utilisation du sol ont affectés les modes et l’intensité des processus géomorphologiques et hydrologiques. Des données quantitatives sur l’impact des activités humaines sur les taux modernes et historiques d’érosion peuvent être obtenues à l’aide des nucléides cosmogéniques produits in situ, comme 10-Be, 26-Al. Ceci permet d’estimer les taux d’érosion naturelle et de les comparer à des diminutions ou augmentations des taux d’érosion liés à l’utilisation du sol.
Les changements dans les pratiques agricoles, comme le remplacement des systèmes traditionnels et l’utilisation intensive de terres marginales, peuvent mener à des dégradations rapides du sol et des ressources en eau, avec des effets potentiels hors-site, comme les inondations. Nous mesurons les changements dans le contenu en carbone organique des sols (COS) afin de quantifier les flux en dioxyde de carbone entre les sols et l’atmosphère. L’érosion et la sédimentation des sols et de la matière organique au sein des paysages sont quantifiées et évaluées en tant que sources et puits de carbone. Afin d’inclure la variabilité spatiale du COS au sein des paysages, nous estimons les changements de COS dans le temps en utilisant des techniques de fractionation, une nouvelle technique analytique pour l’évaluation rapide du contenu en COS, et de nouvelles méthodes de modélisation intégrée.
L’émergence et la réémergence de maladies transmises par des vecteurs et de zoonoses sont causées par des facteurs multiples, y compris les changements des écosystèmes. Nous étudions le risque de ces maladies sur base de modèles intégrés, des interactions à l’échelle des paysages entre l’utilisation du sol, les comportements humains, les changements des écosystèmes, l’écologie des vecteurs et de leurs hôtes, et les pathogènes. Nous étudions des maladies tropicales (malaria, dengue), des maladies émergentes dans les régions tempérés (encéphalite à tique, borréliose de Lyme, hantaviroses, leishmaniose), et des maladies animales (fièvre aphteuse autour des parcs en Afrique, vaccine).
Nous examinons aussi les interactions spatiales au sein des villes européennes. Celles-ci sont des lieux de paradoxes : ce sont des territoires très riches en termes de PIB mais qui connaissent des taux de chômage élevés et qui sont soumis à de multiples pressions environnementales. Les villes doivent gérer ces forces qui opposent souvent logique de croissance économique et logique de développement durable. Ces déséquilibres socio-économiques trouvent leur inscription spatiale sur le territoire urbain. Même s’il y a intercorrélation entre les facteurs explicatifs, cette dynamique de développement s’analyse en termes de logement, d’emploi, de pauvreté, de mobilité et d’aménagement.
Nos projets de recherche participent à l’identification des conditions pour une transition vers une utilisation durable des ressources naturelles terrestres.
