Des chercheurs utilisent l’IA pour définir des domaines d’action prioritaires pour lutter contre la déforestation en Amazonie

À l’aide d’une méthode basée sur des images satellites et l’intelligence artificielle, des chercheurs brésiliens ont montré que la zone prioritaire d’action contre la déforestation illégale pourrait comprendre 27,8 % de territoire en moins que les 11 municipalités surveillées par le gouvernement fédéral dans le cadre de la stratégie actuelle, connue sous le nom de Plan Amazonie. 2021/2022. Ce suivi ignore les nouvelles frontières de déforestation en dehors des zones ciblées.

Selon un article des chercheurs, publié en juin dans Lettres de conservation, les zones de l’Amazonie classées comme hautement prioritaires pour avoir les taux de déforestation les plus élevés totalisaient 414 603 kilomètres carrés (km2) cette année, tandis que la superficie totale ciblée par le plan pour les 11 municipalités est de 574 724 km2. En d’autres termes, la zone à surveiller pourrait être réduite de 160 000 km2, soit à peu près la taille du Suriname.

Cependant, alors que les points chauds de déforestation identifiés par les chercheurs représentaient 66% du taux de déforestation annuel moyen, les 11 communes ciblées par le plan représentaient 37% du taux de déforestation des trois dernières années (2019-21).

Dans l’article, des scientifiques affiliés à l’Institut national brésilien de recherche spatiale (INPE) et des universités américaines concluent que la méthode proposée permettrait de mieux cibler la surveillance et l’application de la loi. De plus, soulignent-ils, il révèle de nouvelles frontières de déforestation en dehors de la zone prioritaire et donc non couvertes par le plan de surveillance officiel.

« En utilisant cette nouvelle approche, nous avons conclu que prioriser les zones avec des taux de déforestation plus élevés serait plus efficace que de limiter la surveillance à certaines municipalités. C’est une constatation importante, étant donné que les agences chargées de l’application de la loi dans ce cas, principalement IBAMA et ICMBio, ont vu leurs budgets et leurs effectifs régulièrement réduits. Certains de ces points chauds de déforestation se trouvent dans les 11 municipalités, mais d’autres sont à proximité et constituent de nouvelles frontières », a déclaré Guilherme Augusto Verola Mataveli, auteur correspondant de l’article, à l’Agência FAPESP. Mataveli est chercheur à la Division Observation de la Terre et Géoinformatique de l’INPE.

Le Conseil National de l’Amazonie Juridique (CNAL), qui chapeaute le Plan Amazonie 2021/2022, a répondu comme suit à la demande de commentaires de l’Agência FAPESP : « L’objectif [of the plan] était de se concentrer là où la survenance d’activités environnementales illégales avait le plus d’impact sur les résultats de la gestion environnementale du Brésil sans négliger la nécessité d’agir dans d’autres domaines de l’Amazonie légale.

L’Amazonie légale est une zone de plus de 5 millions de km2 comprenant les États d’Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima et Tocantins. Il a été créé par des lois fédérales datant de 1953 afin de promouvoir des politiques spéciales de protection et de développement pour la région.

Selon le CNAL, « les 11 municipalités ont été choisies parce qu’elles avaient la plus grande zone déboisée et la plus forte incidence d’incendies, avec la possibilité d’en inclure d’autres à cartographier par le Centre de gestion et d’exploitation du système de protection de l’Amazonie. [Censipam]. »

Le conseil a également déclaré que l’INPE était l’une des «institutions chefs de file dans le processus de choix des priorités» et que les scientifiques qui ont mené la recherche «auraient pu contribuer de manière institutionnelle lorsque l’occasion se présenterait».

« Le CNAL travaille toujours avec des informations officielles gérées, traitées et analysées par des organismes officiels du gouvernement », indique son communiqué.

Progrès dans le traitement des données

Les auteurs de l’article notent que la déforestation dans les 11 communes ciblées par le plan a été importante ces dernières années et que cela justifie un suivi mais pas suffisant pour prioriser uniquement ces zones, qui sont les suivantes : São Félix do Xingu, Altamira, Novo Progresso, Pacajá, Portel, Itaituba et Rurópolis (Pará); Apuí et Lábrea (Amazonas); Colniza (Mato Grosso); et Porto Velho (Rondônia).

Ils notent également que malgré la concentration sur ces zones à des fins de surveillance et d’application de la loi, la déforestation a augmenté de 105% entre février et avril 2021 par rapport à la moyenne de la même période entre 2017 et 2021. DETER, le programme officiel d’alerte à la déforestation du Brésil, a souligné 524,89 km2 de nouveaux sites de déforestation dans ces zones.

« L’étude valide l’importance de l’INPE qui, depuis 60 ans, forme des chercheurs d’exception, produisant de la science et de la technologie à partir de données satellitaires pour la société et le développement national. Les progrès de l’informatique incarnés dans l’utilisation de l’intelligence artificielle pour la planification des actions de lutte déforestation sont essentielles pour atténuer les problèmes environnementaux du pays et construire un plan national de développement durable », a déclaré Luiz Aragão, dernier auteur de l’article. Aragão dirige la division Observation de la Terre et géoinformatique de l’INPE,

Domaines prioritaires

Les sources de données de l’étude comprenaient le Service de surveillance par satellite de la déforestation légale de l’Amazonie (PRODES) de l’INPE, qui produit les statistiques annuelles de déforestation utilisées par le gouvernement brésilien pour formuler la politique publique de la région. Le PRODES se concentre sur les taux de coupe-brûlis et utilise la même méthodologie depuis 1988.

Selon son dernier rapport, les zones déboisées dans la région ont totalisé 13 235 km2 entre août 2020 et juillet 2021. Il s’agit d’une augmentation de 22 % d’une année sur l’autre, la plus importante depuis 2006.

« L’idée de l’article est venue en février 2021 lorsque le plan Amazon 2021/2022 a été annoncé », a déclaré Mataveli. « La déforestation dans les 11 municipalités représenterait 70 % de la déforestation totale détectée en Amazonie, mais le nombre PRODES était différent. Lorsque nous avons amélioré le modèle, nous avons trouvé qu’il s’agissait d’un outil utile pour concentrer plus efficacement la surveillance et l’application de la loi. . »

Pour établir les zones prioritaires, les chercheurs ont d’abord défini ce qu’ils appellent des mailles de 25 km sur 25 km et régulièrement réparties sur l’Amazonie. En utilisant l’algorithme d’apprentissage automatique Random Forest pour prédire les points chauds de déforestation l’année suivante sur la base d’ensembles de régressions multivariées, ils ont placé chaque cellule dans une classe de priorité élevée, moyenne ou faible. Selon l’article, la méthode a identifié une plus grande proportion de zones à risque de déforestation en termes de taille totale et de parcelles publiques où le déboisement est illégal.

Le modèle a pris en compte cinq prédicteurs : la déforestation au cours des années précédentes, la distance aux cellules de la grille avec une déforestation cumulée élevée au cours des années précédentes, la distance aux infrastructures telles que les routes et les voies navigables, la superficie totale protégée dans les cellules de la grille et le nombre de feux actifs.

Les trois classes de priorité étaient basées sur la déforestation prévue, avec des valeurs inférieures au 70e centile classées comme faibles, des valeurs entre les 70e et 90e centiles comme moyennes et des valeurs supérieures au 90e centile comme élevées. Les cellules de la grille classées comme élevées ont été utilisées pour cartographier les zones prioritaires pour 2022 totalisant 414 603 km2.

Les auteurs notent également que leur méthode donne la priorité aux actions dans les zones frontalières des 11 municipalités prioritaires où les activités de déforestation sont concentrées, capture d’autres zones de déforestation croissante non surveillées par le plan, détermine les priorités en fonction des terres défrichées l’année précédente et ne dépendent des frontières géopolitiques telles que les municipalités.

« Donner la priorité à ces 11 municipalités sera insuffisant pour que le Brésil tienne ses engagements internationaux, y compris l’engagement de réduire à zéro la déforestation illégale d’ici 2028 annoncé lors de la COP-26. [the 2021 UN Climate Change Conference] », a déclaré Mataveli. « De plus, le plan vise à réduire la déforestation de 8 719 km2 par an, mais un décret de 2018 a fixé un objectif bien inférieur de 3 925 km2 par an après 2020. »

Il s’agissait d’une référence au décret 9578 (2018), qui a consolidé la politique nationale sur le changement climatique et fixé un objectif de réduction de la déforestation en Amazonie de 80 % par rapport à la moyenne de 1996-2005. C’est l’une des actions auxquelles le Brésil s’est engagé pour contenir les émissions de gaz à effet de serre.

Outre son engagement zéro déforestation pour 2028, le Brésil a également annoncé lors de la COP-26 qu’il réduirait de moitié ses émissions de gaz à effet de serre par rapport aux niveaux de 2005 d’ici 2030 et atteindrait la neutralité climatique d’ici 2050. L’augmentation de la déforestation en Amazonie contraste avec ces promesses : environ 11 % de les émissions de gaz à effet de serre sont dues à la mauvaise gestion des forêts et de l’utilisation des terres, y compris la déforestation et les incendies.

Lors de l’annonce du Plan Amazonie 2021/2022, les experts ont critiqué les objectifs qu’il s’était fixés comme étant insuffisants car ils se basaient sur le taux de déforestation moyen de la période 2016-20, déjà supérieur de 35 % à la moyenne des dix années précédentes.

Appel à actions complémentaires

L’article plaide pour un certain nombre d’actions complémentaires pour lutter contre la déforestation, en plus des méthodes directes pour la fixation d’objectifs de politique publique. Celles-ci devraient inclure l’éducation et la sensibilisation à l’environnement, l’identification et la responsabilisation des acteurs qui enfreignent les lois sur la protection de l’environnement et profitent de la déforestation illégale, l’incitation à des projets qui investissent dans l’économie verte et l’entretien de la forêt sur pied, et la régularisation des propriétés foncières publiques et autochtones.

« Nous avons utilisé un code open source pour créer le modèle et définir les domaines prioritaires », a déclaré Mataveli. « Nous discutons avec la plate-forme Terra Brasilis en vue d’inclure ces zones dans les informations disponibles pour tous ceux qui souhaitent y accéder, afin qu’elles puissent être utilisées dans la pratique par tout État ou gouvernement municipal intéressé. »