Ces cartes révèlent les endroits intacts de la Terre

Une révolution dans l’archéologie se produit juste au moment où nous en avons le plus besoin.

Un aspect sous-estimé de la crise climatique est que les sites archéologiques, les paysages culturels, la biodiversité et la répartition de la flore et de la faune – dont beaucoup ne seront jamais connus de l’homme moderne – disparaissent à un rythme alarmant.

Voici le projet d’une carte numérique complète de la surface de la planète et de tout ce qui s’y trouve. Un tel projet qui servira à la fois de registre de l’état actuel de la planète, pour aider les scientifiques à mieux comprendre son évolution, et de « planète virtuelle » qui pourra servir de cadeau précieux aux générations futures.

En juin, Chris Fisher, archéologue, a lancé, avec d’autres scientifiques aux vues similaires, les archives de la Terre : un effort scientifique massif visant à scanner toute la surface solide de la planète, en commençant par les zones les plus menacées, à une résolution inférieure à un mètre. Cet effort vise à utiliser la technologie lidar, ou technologie de détection et de télémétrie par la lumière, qui peut cartographier à la fois la végétation et le sol sous celle-ci en trois dimensions depuis le point de vue d’un avion, d’un hélicoptère ou d’un drone.

L’idée de créer une Terre numérique peut ne pas sembler être une question urgente. Les gens ont tendance à penser que les cartes sont statiques et immuables, et non éphémères et sensibles au temps. Mais je ne suis pas d’accord. Aujourd’hui, il y a encore des endroits où les gens n’ont pas eu d’impact depuis des siècles, voire jamais. Mais les choses changent rapidement.

Aujourd’hui, 75 % de la surface terrestre a été considérablement modifiée par l’homme. De 1980 à 2000, 100 millions d’hectares de forêt tropicale ont été rasés pour faire place à l’élevage de bétail, aux plantations de palmiers à huile, etc. Ces impacts s’accélèrent. L’élévation du niveau des mers due au changement climatique rendra des villes et des pays entiers méconnaissables.

En tant qu’archéologue, tout cela semble très urgent pour Fisher, d’une manière qui ne l’était pas il y a quelques décennies. Ce projet de cartographie doit être réalisé maintenant selon lui, avant que la Terre ne change encore plus radicalement et que nous ne perdions une grande partie de notre patrimoine écologique et culturel commun.

Il y a encore des endroits où les gens n’ont pas eu d’impact depuis des siècles, voire jamais.

Depuis le début des années 2000, des archéologues pionniers, dont il fait partie, ont appliqué la technologie lidar à haute résolution pour documenter des sites et des paysages anciens. Parfois, leurs succès ont fait la une des journaux. Il considère que les scientifiques comme eux ont maintenant la responsabilité morale et éthique de payer ces développements en utilisant cette technologie pour un effort et un objectif plus large : aider à préserver – et peut-être à sauver – la planète.

Les archéologues sont formés pour voyager dans le temps : imaginer le monde tel qu’il existait dans le passé, voir le monde tel qu’il est aujourd’hui et modéliser le changement dans le futur. Ce sont les scientifiques idéaux pour construire une archive de la Terre en héritage pour les générations futures.

Lidar est une technologie vraiment étonnante, sans doute la base d’une véritable révolution scientifique.

Les données lidar ne fournissent pas une image plane mais plutôt un nuage de points tridimensionnel et dense qui enregistre la surface de la Terre et tout ce qui s’y trouve avec un niveau de détail incroyable. Grâce à un logiciel informatique, les chercheurs peuvent filtrer le nuage de points pour identifier des éléments tels que les arbres, les failles géologiques, les éléments hydrologiques, et bien d’autres encore. Grâce aux technologies de visualisation en 3D, les chercheurs peuvent réellement marcher à travers le « nuage de points » qui en résulte. Il a fallu plusieurs mois à Fisher pour apprendre à faire ce qu’un de ses collègues appelle la « déforestation numérique » : enlever le signal de la végétation dans les données pour révéler ce qui se trouve en dessous.

Les scans lidar ont révélé au Mexique, à Michoacán, les restes de milliers de fondations de maisons, de routes, de bâtiments (y compris des pyramides) et de terrasses agricoles en haute résolution. Ce moment a changé non seulement les interprétations du site mais aussi l’arc de la carrière de Fisher.

Les méthodes archéologiques traditionnelles étant si longues, les informations les plus riches dont disposent les universitaires sur le passé se limitent à une poignée d’études de cas impressionnantes laborieusement recueillies pendant des décennies par des chercheurs dévoués. Cela signifie qu’il reste beaucoup à explorer. Partout où les archéologues pointent un instrument lidar – que ce soit autour d’un site connu ou d’une région complètement inexplorée – ils dévoilent des découvertes étonnantes et jusqu’alors non documentées. L’univers archéologique connaît son propre big bang.

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Les scanners Lidar préservent un moment dans le temps avant que l’intervention humaine, le feu ou la pluie ne l’efface.

En 2019, le monde a été attristé par l’incendie de la cathédrale Notre-Dame. Heureusement, l’informaticien Paul Blaer et l’historien de l’art Andrew Tallon avaient effectué des scans lidar de la cathédrale en 2010 afin de mieux comprendre la construction originale de l’édifice. Ces scans lidar sont aujourd’hui les archives les plus détaillées que l’on puisse avoir de la cathédrale.

Une association à but non lucratif appelée CyArk a documenté plus de 200 sites historiques à l’aide du lidar – d’une ancienne colonie écossaise de 5 000 ans, Skara Brae, au Mémorial Thomas Jefferson, en passant par de nombreux cimetières – depuis sa fondation en 2003. C’est un excellent début, mais on peut faire beaucoup plus.

Un balayage lidar de toute la surface terrestre de la planète est certainement une tâche monumentale, mais c’est le meilleur moyen, compte tenu des technologies actuelles, de préserver un enregistrement de la Terre. Les satellites et autres technologies d’imagerie actuelles ne peuvent pas pénétrer dans les forêts et la végétation pour voir ce qui se trouve en dessous. Des instruments lidar à haute résolution embarqués dans l’espace faciliteraient les choses, mais il faudra attendre au moins 20 ans pour les voir. Nous ne devons pas attendre, sachant la rapidité des changements planétaires.

Jusqu’à présent, Fisher estime approximativement que moins de 10 % – peut-être près de 1 % – de la planète a été balayée par lidar. L’United States Geological Survey a entrepris un projet appelé 3D Elevation Program (3DEP) qui vise à cartographier par lidar l’ensemble des États-Unis d’ici 2023. Jusqu’à présent, 60 % du pays a été cartographié et le coût total du projet est estimé à un milliard de dollars. Les données d’altitude finales devraient permettre de réaliser des projets allant de la construction de routes à la gestion des forêts et de l’eau, avec des retombées industrielles pouvant atteindre 13 milliards de dollars. Des projets similaires ont été lancés de manière limitée dans d’autres pays, notamment en Allemagne, au Royaume-Uni, dans d’autres régions d’Europe du Nord et au-delà. Il s’agit d’efforts complémentaires avec lesquels ils espérent travailler par l’intermédiaire des archives de la Terre, bien qu’ils souhaiteraient des scans à plus haute résolution que ceux qui sont actuellement effectués pour le 3DEP.

Ce sont les scientifiques idéaux pour construire une archive de la Terre comme héritage pour les générations futures.

L’équipe estime que le balayage lidar brut de toute la masse terrestre de la planète pourrait être réalisé pour environ 5 milliards de dollars, sans compter les coûts d’analyse des données. Ils organisent actuellement des réunions avec différentes parties prenantes, des écologistes aux chefs d’entreprise, afin de déterminer les domaines à privilégier : Les zones candidates comprennent les forêts tropicales, les côtes et les régions arctiques. L’Amazonie, par exemple, pourrait être analysée dans cinq ou six ans pour un peu plus de 15 millions de dollars ; ils espèrent lancer ce projet spécifique en février 2020, sous réserve d’un financement.

La création d’un registre de référence de la Terre telle qu’elle est aujourd’hui aura de nombreux avantages. Elle pourrait être utilisée pour construire une « planète virtuelle » accessible à tous ceux qui souhaitent explorer les systèmes naturels et artificiels. Elle fournira un ensemble de données « antérieures » aux personnes qui souhaitent surveiller les effets du changement climatique sur notre planète et atténuer ces effets. Et il permettra de préserver les archives de la Terre pour de nombreuses générations à venir.

Tous ces arbres qu’il tire de ses propres données sont à la base de la carrière de centaines d’autres scientifiques qui étudient la composition des forêts, la largeur et l’âge des arbres, la hauteur de la canopée, l’hydrologie, la topologie et des centaines d’autres sujets. Un registre des paysages naturels leur serait extrêmement précieux. Les générations futures disposeront de technologies et d’outils différents et voudront poser des questions différentes. Personne ne sait exactement comment elles utiliseront les données du lidar, mais ces données seront sûrement utiles.

Les forêts, les sites archéologiques et même les paysages documentés aujourd’hui pourraient ne plus exister à l’avenir. Mais les données lidar persisteront et constitueront un héritage pour les générations futures. C’est l’objectif des Earth Archive : documenter numériquement la Terre aujourd’hui, avant que les choses ne changent encore plus radicalement, comme un cadeau précieux pour l’avenir.

Chris Fisher est archéologue, explorateur du National Geographic, et professeur d’anthropologie à l’université d’État du Colorado. En 2007, lui et son équipe ont documenté pour la première fois l’ancienne ville d’Angamuco, une métropole tentaculaire qui avait autrefois autant de structures que la Manhattan actuelle. Ses travaux récents utilisent les technologies de télédétection, notamment le LiDAR, pour mieux comprendre l’urbanisme et les changements environnementaux au Mexique et au Honduras. Enfant, il a grandi à Duluth, dans le Minnesota, et a développé une passion pour le canoë en milieu sauvage, une passion qui persiste encore aujourd’hui.

Via Nautilus

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