Développement d’une méthode opérationnelle pour la cartographie de la berce du Caucase utilisant de l’imagerie hyperspectrale collectée par drone

Les plantes non indigènes envahissantes représentent un vrai danger notamment sur l’environnement (considérées comme la deuxième plus grande menace pour la biodiversité dans le monde), sur l’économie (coûts énormes liés à la détection, au suivi et à l’éradication) et aussi sur la santé (origine de maladies ou de lésions). Au Québec, environ 80 espèces (3% de la flore québécoise) présentent ces caractères nuisibles. Parmi ces espèces figure la berce du Caucase qui représente un danger potentiel pour la santé humaine. Cette plante produit une sève contenant des toxines qui, une fois exposées au soleil, peuvent occasionner d’importantes lésions sur la peau ressemblant à des brûlures et rendre la peau extrêmement sensible aux rayonnements solaires. La présence de cette plante dangereuse sur le territoire québécois (notamment dans les Basses Terres du St-Laurent) représente un défi pour les autorités locales et régionales notamment en termes de détection et d’éradication.

La détection des groupements de berce du Caucase constitue le défi le plus crucial dans la lutte contre cette plante puisque l’identification correcte est la clé d’une saine gestion de cette plante nuisible. Actuellement, vu l’absence de données fiables sur la répartition des colonies et leurs étendues, les autorités locales n’arrivent pas à évaluer l’envergure de l’invasion et ses conséquences potentielles pour la santé. Les méthodes qui sont adoptées pour la localisation de ces populations se basent principalement sur les déclarations des cas de dermatites causées par cette plante. Cependant, cette source d’information est peu fiable puisque plusieurs cas de lésions cutanées sont confondus avec d’autres affections et de nombreuses lésions liées à la berce de Caucase ne sont pas signalées. En plus des contributions des citoyens, des campagnes sur le terrain pour l’identification et la localisation de cette espèce dangereuse sont souvent menées. Ces travaux, généralement très coûteux, n’arrivent pas à réaliser un recensement exhaustif de tous les peuplements vu leur présence dans des régions très étendues et parfois difficilement accessibles. Afin de combler les lacunes de ces approches, une nouvelle solution basée sur la télédétection peut être un complément voire une alternative de celles-ci. Durant la dernière décennie, la télédétection a été largement utilisée pour la localisation et le suivi des plantes invasives et a montré sa capacité comme outil efficace pour la cartographie de ce type plantes. Cependant, diverses questions se posent souvent avant la mise en œuvre de ce type de solution. Elles concernent notamment le choix du type de capteur (multispectral ou hyperspectral), la région du spectre exploitée, la plateforme d’acquisition (satellite, avion), le temps et la fréquence d’acquisition ainsi que les traitements à mettre en œuvre afin d’extraire de l’information utile des données de télédétection.

En se référant à la littérature, l’imagerie hyperspectrale a montré une grande capacité à offrir des cartographies précises des plantes invasives grâce à sa haute résolution spectrale qui peut être couplée d’une haute résolution temporelle (imagerie satellitaire) ou d’une haute résolution spatiale (imagerie aéroportée). Dans le présent projet, ce type d’imagerie va être acquis à l’aide d’un aéronef sans pilote (appelé encore drone). Ce type de plateforme permet d’acquérir les données à très haute résolution spatiale et à une fréquence de vol élevée.