Une étude de l’Université de Séville indique que les marais de Doñana pourraient disparaître d’ici 60 ans

L’étude a développé un algorithme innovant, basé sur l’apprentissage automatique, capable de détecter la présence d’eau de surface avec une grande précision grâce aux images du satellite Sentinel-2.

L’étude inclut un scénario pessimiste de 45 ans et un scénario optimiste de 175 ans, selon les tendances futures de température et de précipitations. Ces conditions auront un impact décisif sur la marisma, une zone d’une importance extraordinaire comme aire de repos, de reproduction et d’hivernage pour des milliers d’oiseaux européens et africains.

La recherche, menée dans le cadre du projet « Application du traitement numérique d’images pour la surveillance des ressources hydriques », en cohérence avec l’Organisation des Nations unies et son Agenda 2030, a été dirigée par Emilio Ramírez Juidias, chercheur au département de génie graphique, avec les étudiantes Clara Isabel González López et Paula Romero Beltrán, toutes deux issues du programme de hautes capacités intellectuelles. L’étude est publiée dans la revue Geographies.

Les données recueillies depuis 2005 montrent qu’entre cette année et 2024, Doñana a perdu environ 15 % de sa surface humide moyenne (29 824 km²), de son volume d’eau (11 680 hm³) et de sa profondeur (0,023 mètre). Toutefois, il est frappant de constater que la majeure partie de ces 15 % (plus de 13 %) a été perdue depuis 2010, « lorsque les températures ont commencé à augmenter et surtout que les précipitations ont fortement diminué, ce à quoi s’est ajoutée l’extraction illégale de ressources hydriques dans la zone », affirme Ramírez Juidias.

Solutions clés

L’objectif principal du projet est de fournir un outil technologique avancé pour la surveillance de l’état de l’eau dans des milieux naturels vulnérables, en lien avec les Objectifs de développement durable des Nations unies, notamment l’ODD 6 (eau propre et assainissement) et l’ODD 13 (lutte contre le changement climatique). Dans ce contexte, la télédétection et le traitement numérique d’images satellitaires s’imposent comme des outils majeurs face à la raréfaction croissante de l’eau et à la dégradation écologique provoquée par le changement climatique et les activités humaines.

L’algorithme développé par les étudiants, sous la supervision du professeur Ramírez Juidias, utilise des techniques d’apprentissage automatique appliquées aux données optiques du satellite Sentinel-2, en particulier aux bandes du proche infrarouge et du rouge. À l’aide d’une formule mathématique spécifiquement calibrée pour des environnements de zones humides comme Parque Nacional de Doñana, le modèle distingue de manière fiable les masses d’eau de la couverture végétale, générant des cartes actualisées montrant à la fois la présence et la perte progressive d’eau de surface. Les résultats, validés sur le terrain, ont montré une corrélation significative, ce qui confirme l’utilité du modèle en tant qu’outil prédictif.

Stratégies pour minimiser l’impact

Selon le professeur, il est possible de limiter la perte des marais grâce à la mise en œuvre de plusieurs stratégies. La première, selon lui, doit être drastique et implique la fermeture définitive des puits illégaux ainsi qu’un contrôle effectif de l’usage de l’eau. Cela suppose d’intensifier les inspections, de sceller les puits clandestins et de mettre en place un système de surveillance en temps réel afin de garantir le respect des normes d’extraction des eaux souterraines.

La deuxième mesure consiste à évoluer vers un modèle agricole plus durable et moins consommateur d’eau, en favorisant des cultures à faibles besoins hydriques et des techniques d’irrigation efficaces (comme le goutte-à-goutte), tout en remplaçant progressivement les cultures intensives incompatibles avec la disponibilité réelle des ressources hydriques. La stratégie doit également inclure la récupération et la restauration des zones humides dégradées, en intervenant dans les secteurs les plus touchés par l’assèchement au moyen de travaux de restauration écologique, en rétablissant la connexion hydrologique avec l’aquifère et en réintroduisant une végétation autochtone capable de retenir l’eau.

D’autres actions comprennent la réutilisation des eaux usées traitées à des fins agricoles et forestières, la promotion de l’usage d’eau régénérée issue des stations d’épuration afin de réduire la pression sur l’aquifère et d’assurer la disponibilité de l’eau pour les écosystèmes naturels, ainsi que la nécessité de s’adapter au changement climatique par une planification intégrée de la gestion de l’eau intégrant des scénarios climatiques futurs, notamment la baisse des précipitations, la hausse des températures et leurs effets sur les cycles hydrologiques du parc.

Technologie applicable à d’autres environnements

Cette technologie n’identifie pas seulement les zones affectées par la sécheresse ou la baisse du niveau phréatique, elle facilite également la prise de décision pour la conservation des écosystèmes. En tant qu’approche évolutive et automatisée, l’algorithme peut être appliqué à d’autres milieux naturels confrontés à des défis similaires, contribuant ainsi à une gestion de l’eau plus efficace et plus durable.

Le succès de cette recherche souligne l’importance de promouvoir les jeunes talents dans des projets scientifiques à fort impact, en particulier dans des domaines clés comme la durabilité environnementale, la numérisation et l’intelligence artificielle. La collaboration entre le programme de hautes capacités de l’Universidad de Sevilla et la recherche appliquée constitue un modèle exemplaire de transfert de connaissances et de formation avancée, orienté vers les grands défis mondiaux de notre époque.

En définitive, cette avancée place l’Universidad de Sevilla et l’équipe de recherche du professeur Ramírez Juidias à l’avant-garde de l’innovation technologique appliquée à la protection des ressources hydriques et à la lutte contre le changement climatique.

Référence de l'article :

Emilio Ramírez-Juidias et al, Satellite-Derived Spectral Index Analysis for Drought and Groundwater Monitoring in Doñana Wetlands: A Tool for Informed Conservation Strategies, Geographies (2025). DOI: 10.3390/geographies5040075