Les projets achevés

Historical Aerial Photographs and Archives to Assess Environmental Changes in Central Africa (PAStECA / 2017-2022 / Belspo BRAIN)

La zone d'étude du projet PAStECA (2017-2021) englobe la branche occidentale du système du rift est-africain (Est de la RDC, Rwanda, Burundi), une région dont la population croît rapidement. Malgré l'impact parfois dévastateur de l'homme sur son environnement, les interactions entre la démographie, l'utilisation des terres et le changement de couverture végétale, et la dégradation des terres dans la région restent principalement non étudiées. Le manque de données historiques est un facteur limitant de ces recherches. Le MRAC possède une vaste collection de photographies aériennes historiques et d'archives datant des années 1950. Après avoir converti les photographies analogiques en format numérique, nous élaborons des cartes d'utilisation et d'occupation des sols (LULC) pour la région entre 1950 et aujourd'hui. Ces cartes LULC permettent de caractériser les liens entre l'homme et les processus de dégradation des sols tels que les glissements de terrain, la déforestation et l'érosion. En même temps, les résultats de PAStECA servent d'indicateur de l'utilité de ces archives dans le contexte de la recherche scientifique moderne. Ils permettront de déterminer si l'investissement dans la numérisation des photographies aériennes historiques est justifié dans le contexte de la recherche.

 

Open-Vent Volcano Remote Sensing Monitoring Using Spaceborne Imagery (VeRSUS / 2019-2022 / Belspo STEREO III)

Les éruptions volcaniques représentent une menace pour les populations vivant à proximité des volcans actifs. Il est donc essentiel de mener des recherches sur les processus volcaniques qui aboutissent à une éruption. La meilleure façon d'aborder ce type de recherche est de recourir à des approches interdisciplinaires reposant sur l'exploitation synergique d'ensembles de données d'observation provenant d'instruments terrestres et de capteurs satellitaires, notamment pour les volcans actifs éloignés et peu surveillés. Il n'existe actuellement aucune mission satellitaire consacrée exclusivement à la surveillance de l'activité volcanique. Cependant, la nouvelle génération de satellites et de capteurs dotés d'une sensibilité et de résolutions spatiales et temporelles améliorées change la donne pour la surveillance des volcans depuis l'espace, et il reste encore beaucoup à faire et à explorer. Dans le cadre du projet mère RESIST (2014-2019, programme STEREO-III), nous avons développé de nouveaux outils de télédétection qui ont été utilisés pour étudier l'activité éruptive des volcans Virunga (Est de la République démocratique du Congo). Les résultats ont montré des perspectives prometteuses pour étudier davantage les lacs de lave persistants à l'aide de la télédétection par satellite, en particulier avec les nouvelles générations de satellites et de capteurs. Dans le cadre du projet VeRSUS, nous aimerions profiter de ces perspectives ouvertes et les compléter avec d'autres approches de télédétection des volcans, afin d'améliorer l'étude des lacs de lave persistants et, par conséquent, des processus magmatiques crustaux.

 

Digital citizen science for community-based resilient environmental management  (D-SIRE / 2018-2021 / VLIR-UOS)

Des projets antérieurs en Ouganda (par exemple AfReSlide) ont mis en évidence les défis de développement posés par l'exposition des populations rurales aux risques naturels liés à la pression démographique, à la fragilité des moyens de subsistance et à la pénurie de terres. Pour documenter l'évolution dans le temps de ces risques, identifier les stratégies potentielles appropriées pour réduire leurs impacts et sensibiliser les communautés affectées, plusieurs outils participatifs ont été développés, dont un serious game et le concept de réseau de géo-observateurs. Ce réseau est basé sur la collecte de données et la présentation de rapports par les agriculteurs locaux au moyen d'une application pour smartphone. Le concept a jusqu'à présent été testé et s'est avéré opérationnel dans les montagnes du Rwenzori, bien qu'il soit encore limité en termes d'équipement, de compétences et de portée géographique. Le projet D-SiRe vise à aller plus loin en 1/ étendant l'étendue géographique du réseau de géo-observateurs à plusieurs districts du sud-ouest de l'Ouganda ; 2/ améliorant les compétences et les connaissances de ces géo-observateurs en tant que facilitateurs environnementaux capables de servir d'interface entre les communautés et les scientifiques ; 3/ développer les capacités d'enseignement et de recherche pour la gestion et l'analyse des bases de données géographiques dans les universités partenaires ; 4/ valoriser scientifiquement la base de données alimentée par la foule pour améliorer la modélisation spatio-temporelle des processus dangereux ; 5/ développer et tester de nouvelles méthodes pour amorcer la mise en œuvre de pratiques de subsistance résilientes ; 6/ favoriser les interactions multilatérales entre les communautés rurales, les autorités de district et les scientifiques.

 

Making Migration Work for Adaptation to Environmental Changes. A Belgian Appraisal (MIGRADAPT / 2018-2021 / Belspo BRAIN)

Dans la dichotomie entre les migrants et les réfugiés/demandeurs d'asile, les premiers sont généralement considérés comme des personnes économiquement motivées, et sont mis à part des réfugiés, fuyant la guerre et la persécution. Pourtant, les changements environnementaux font de plus en plus partie des voyages de migration et comptent parmi les facteurs qui remettent en question la distinction faite entre les migrants et les réfugiés. Parallèlement, dans les négociations internationales sur le changement climatique, la migration est de plus en plus souvent évoquée comme une stratégie possible d'adaptation aux effets du changement climatique. MIGRADAPT examine le rôle de l'environnement comme moteur de la migration récente en Belgique. Bien qu'il soit peu probable que l'on puisse considérer les changements environnementaux comme un facteur clé de la migration vers la Belgique, sauf dans des cas exceptionnels, le projet tentera plutôt de fournir une évaluation de la façon dont les migrants perçoivent l'environnement comme ayant influencé leur voyage migratoire ainsi que la façon dont ils perçoivent les perturbations environnementales actuelles dans leurs pays d'origine. En outre, MIGRADAPT fournit des éléments sur la façon dont et dans quelles conditions la migration vers la Belgique peut soutenir l'adaptation et la résilience des communautés d'origine et également sur la façon dont la perception qu'ont les migrants des chocs environnementaux dans leurs communautés d'origine peut avoir un impact sur le montant, la forme et l'utilisation des transferts de fonds socio-économiques. Grâce à sa méthodologie transnationale et multi-sites qui capture à la fois les moteurs et les impacts de la migration, MIGRADAPT aborde l'aspect multifactoriel de la dynamique de la migration environnementale et ses implications pour les migrants et ceux qui restent dans les communautés d'origine. 

 

A Multi-sensOr approach to characterize ground Displacements in Urban Sprawling contexts (MODUS / 2017-2021 / Belspo STEREO)

Les impacts des glissements de terrain sont élevés dans les pays moins développés, en particulier dans les zones tropicales telles que le rift du Kivu (RDC, Rwanda, Burundi) où l'on trouve une combinaison de tectonique active, de topographie abrupte, de précipitations intenses et de forte densité de population. A la suite du projet RESIST (2015-2019), qui avait permis de créer un inventaire régional des glissements de terrain et de caractériser les principaux processus, le projet MODUS s'est concentré sur la ville tentaculaire de Bukavu et ses environs (RDC). Une série de techniques de télédétection a été utilisée, permettant entre autres de longues séries chronologiques sans précédent et la quantification des déformations de la surface du sol ; ceci étant la clé pour une meilleure compréhension des mécanismes de glissement de terrain et une amélioration de l'évaluation des risques associés.

 

Modelling regional rainfall controls on landslides in the tropics in the context of climate change (MIRRACLE / 2016-2020 / F.R.S.-FNRS)

Les glissements de terrain sont l'un des risques les plus répandus, provoquant des victimes et des pertes économiques importantes à l'échelle mondiale. Afin de réduire considérablement l'impact des glissements de terrain, il est essentiel de comprendre les facteurs qui contrôlent quand et où les glissements de terrain se produisent (danger). Les enquêtes sur les risques de glissements de terrain en Afrique centrale sont particulièrement déficientes en raison du contexte de rareté des données, plutôt que de l'absence de glissements de terrain. Motivé par les écarts observés, ce projet vise à collecter les données spatiotemporelles nécessaires à l'évaluation des risques de glissement de terrain et à développer des outils d'évaluation des risques régionaux adaptés aux contextes de pénurie de données, en utilisant les données pluviométriques satellitaires les plus récentes, en se concentrant sur la section centrale de la branche occidentale du rift est-africain. Tout au long de ce projet, nous avons compilé le premier inventaire régional des événements comprenant des informations sur la date et le lieu des glissements de terrain, et un enregistrement sans précédent des données pluviométriques pour la validation des estimations des précipitations par satellite du TMPA et de l'IMERG. Ces données servent à calibrer les premiers seuils régionaux de précipitations pour l'Afrique centrale, c'est-à-dire un outil principal pour caractériser le risque de glissement de terrain. À cette fin, une nouvelle approche statistique des seuils a été développée, basée sur la relation entre les précipitations antérieures et la sensibilité aux glissements de terrain pour la définition de seuils de précipitations variables dans l'espace.

 

MUlti Zone phase Unwrapping using advanced split-Band Interferometry (MUZUBI / 2015-2020 / Belspo STEREO III)

Le projet MUZUBI vise à développer une nouvelle méthodologie pour améliorer le déballage de phase dans l'interférométrie SAR (InSAR). En effet, il vise à combler l'écart vers un processeur de dénouement de phase assisté par bande fractionnée entièrement développé pour l'interférométrie SAR utilisant l'analyse multichromatique. Il est donc proposé d'adapter le processeur existant à des schémas d'acquisition TerraSAR-X (TDX) spécifiques à la poursuite et au spotlight et de combiner le processeur SBInSAR avec la procédure classique de déphasage afin d'obtenir une mesure de phase absolue sur toutes les zones cohérentes. La technique développée sera appliquée à l'étude et à la surveillance de deux zones volcaniques actives : le Nyiragongo/Nyamulagira (RDC) et le Copahue (Argentine). Dans le premier cas, elle devrait permettre d'obtenir des mesures de déplacement connectées sur des zones séparées autour des volcans à forte végétation. Dans le second cas, connu pour être plus difficile en termes de topographie, il devrait permettre de résoudre la composante topographique requise.

 

Remote Sensing and In Situ Detection and Tracking of Geohazards (RESIST / 2015-2019 / Belspo STEREO-FNR)

Le projet RESIST contribue à la compréhension des mécanismes à l'origine des éruptions volcaniques et des glissements de terrain dans la zone s'étendant du nord du Tanganyika au nord des Virunga en:
                1) comblant le manque de connaissances au niveau du terrain et;
                2) combinant ces informations avec des approches innovantes d'observation de la terre (OT).
RESIST exploite les réseaux d'instruments au sol, les enquêtes de terrain et les techniques modernes d'OT (séries chronologiques InSAR à bande fractionnée et MSBAS, flux de SO2, TRMM) pour étudier et caractériser les changements des paramètres surveillés qui pourraient / devraient être considérés comme importants en termes de processus volcaniques et de glissements de terrain.
Le projet est financé par le programme STEREO du Bureau de la politique scientifique belge (BELSPO) et le Fonds national de la recherche (FNR) du Luxembourg. Le projet est coordonné par le MRAC, en collaboration avec le Musée national d'histoire naturelle/Centre européen de géodynamique et de sismologie, le Centre spatial de Liège, l'Institut belge d'aéronomie spatiale et NASA-Landslides.

 

Landslides in Equatorial Africa: Identifying culturally, technically and economically feasible resilience strategies (AfreSlide / 2013-2018 / Belspo BRAIN)

AfReSlide est un projet scientifique financé par la Politique scientifique fédérale belge (Belspo), dans le cadre de l'Action belge pour la recherche par les réseaux interdisciplinaires (BRAIN-be). Objectifs spécifiques :

  • Produire des cartes de susceptibilité aux glissements de terrain et identifier les périodes de retour des précipitations déclenchant des glissements de terrain afin d'estimer les risques de glissements de terrain dans les 4 zones représentatives;
  • Analyser les types d'éléments à risque (immatériels et matériels) et leur exposition, et développer une méthodologie pour évaluer économiquement les conséquences;
  • Evaluer les stratégies de résilience au niveau des ménages et des politiques;
  • Analyser les prémisses culturelles qui sous-tendent les perceptions des menaces environnementales, décrire les droits fonciers et la gestion des terres, et identifier les stratégies de résilience culturellement acceptables;
  • Produire des cartes des dangers et des risques ; développer une boîte à outils pour identifier les stratégies de résilience les plus efficaces et les plus acceptables.

 

GeoKivu (2017-2019 / DGD)

GeoKivu est un projet financé par la Direction générale de la coopération au développement et de l'aide humanitaire (DGD) belge. Ce projet vise à sauvegarder et à valoriser les archives du Musée royal de l'Afrique centrale (MRAC) et des institutions partenaires au Kivu. Les archives géo-localisables de ces institutions (cartes, rapports, mémoires, etc.) sont inventoriées et encodées dans un géocatalogue de métadonnées consultable en ligne. Dans le cadre du renforcement de l'expertise des partenaires, chaque institution développe une application SIG spécifique visant à enrichir les connaissances régionales et locales dans différents domaines (sciences de la terre, géographie, zoologie).

 

Geo-risk in Central Africa: integrating multi-hazards and vulnerability to support risk management (GeoRisCA/ 2012-2017 / Belspo SSD)

Dans certains endroits, les géorisques sont une préoccupation majeure pour la population, les biens et l'économie. C'est notamment le cas dans le rift est-africain (EAR), où les fortes activités volcaniques et tectoniques sont parfois associées à des problèmes géopolitiques et à une forte densité de population, comme dans la région du rift du Kivu. Cette zone est l'une des régions les plus densément peuplées d'Afrique centrale et est affectée par des décennies d'instabilité politique et de crise humanitaire subséquente. Dans cette région, les risques géopolitiques sont mal évalués malgré les nombreux événements récents et historiques. En outre, le relief du rift correspond dans cette région aux principales frontières politiques, ce qui complique la coordination et la gestion des réseaux de surveillance des géorisques et des mesures d'atténuation connexes.

Sur la base de l'expérience acquise dans le cadre de plusieurs projets axés sur l'évaluation des risques et le renforcement des capacités de surveillance locales, le projet GeoRisCA s'intéresse à l'évaluation du risque global lié aux principaux géorisques qui affectent la région. En tenant compte des facteurs identifiés, l'objectif du projet GeoRisCA est d'évaluer le risque lié aux géorisques multiples dans une région qui est soumise à de nombreuses catastrophes (éventuellement combinées) chaque année et qui pourrait subir une catastrophe à fort impact dans les années à venir. À l'échelle régionale, la forte sismicité et l'activité volcanique sont les principales préoccupations. Les éventuelles éruptions de gaz mortels dans certaines zones autour de Goma, et le grand nombre de mouvements de masse signalés et probables à l'avenir, ainsi que les effets d'amplification sismique spécifiques au site, augmentent le danger à l'échelle locale.

Comme des vies humaines et des écosystèmes spécifiques sont menacés, des méthodologies complètes sont nécessaires pour évaluer de manière fiable les géorisques multiples à court et à long terme et pour définir et cartographier clairement les risques associés. Ces outils sont nécessaires aux autorités locales et régionales ainsi qu'aux parties prenantes locales et internationales dans les processus de gestion et d'atténuation. Les méthodologies développées dans le cadre de GeoRisCA combinent les facteurs d'aléa et de vulnérabilité, ainsi que les indicateurs de perception des risques. Une telle approche combinant les sciences naturelles et humaines pour aborder les géorisques à l'échelle locale n'a jamais été réalisée dans cette région jusqu'à présent.

GORISK (2007-2010 / Belspo STEREO II)

Le réseau scientifique GORISK est un groupe de scientifiques travaillant sur l'étude et la surveillance de l'activité volcanique et tectonique dans le bassin du rift du Kivu (branche occidentale du système du rift est-africain). Il est né du projet belgo-luxembourgeois GORISK. Lancé en janvier 2007 dans le cadre du programme STEREOII, le projet GORISK repose sur une approche multidisciplinaire axée sur la mise en œuvre et l'amélioration des outils terrestres et spatiaux d'évaluation du risque volcanique et de l'impact sanitaire dans la région de Goma (Nord-Kivu, RDC). Cette région (potentiellement 1 million de personnes) est menacée par deux volcans très actifs : Nyiragongo et Nyamulagira. L'éruption du Nyiragongo en janvier 2002 a eu un impact économique, sociopolitique et humanitaire important et à long terme sur la région. Bien que le Nyamulagira ne constitue pas une menace directe majeure pour les populations. Il entre en éruption tous les deux ans et constitue un problème potentiel pour certaines zones habitées et infrastructures routières.