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Geo-HydrolOgicaL dIsaster riSk and the associated naTural resource degradation in sub-Saharan AfrICa: a transdisciplinary approach in densely-populated changing environments (G-HOLISTIC/ 2024-2028(2033) / FED-tWIN)

Les aléas géo-hydrologiques (activité et émissions volcaniques, inondations, sécheresses, glissements de terrain, érosion des ravines et crues soudaines) et la dégradation des ressources naturelles (sols, eau, forêts, écosystèmes) sont souvent interdépendants et se renforcent mutuellement dans leurs causes et leurs effets. En Afrique subsaharienne, on trouve souvent de fortes densités de population, qui augmentent rapidement et qui sont associées à une grande vulnérabilité sociétale. Il n'est donc pas surprenant que les risques de catastrophes liées aux gaz à effet de serre et la dégradation des ressources naturelles qui y est associée touchent ces régions de manière disproportionnée. Les altérations de l'environnement induites par les changements d'affectation des terres, combinées à l'évolution des conditions climatiques, devraient accentuer ces effets. En Afrique subsaharienne, la recherche sur les risques de catastrophes liées aux aléas géo-hydrologiques et à la dégradation des ressources en est souvent à ses balbutiements et n'est pas adaptée aux besoins de la population locale et des parties prenantes.

Ce projet FED-tWIN propose un financement unique à long terme qui permettra d'entreprendre une recherche stratégique longitudinale, coproduite et transdisciplinaire dans les régions urbaines et rurales densément peuplées de l'Afrique subsaharienne. Pour avoir un impact réel sur le terrain, le projet vise à combler une lacune évidente dans la recherche en fournissant des informations à haute résolution et désagrégées sur les risques et la dégradation des ressources. L'objectif scientifique général à court terme (5 ans) du projet FED-tWIN est d'évaluer la vulnérabilité, l'exposition et la résilience aux aléas géo-hydrologiques. Il vise à obtenir des évaluations intégrées/complètes des risques de catastrophes à haute résolution spatiale, pertinentes pour les parties prenantes et pour le développement de stratégies d'atténuation adaptées. Pour fournir une telle analyse détaillée, nous nous concentrerons sur des régions sélectionnées, densément peuplées et en évolution rapide, où les aléas géo-hydrologiques sont étudiés par les deux équipes.

Parallèlement à l'accent mis sur les risques de catastrophes liées aux aléas géo-hydrologiques, le projet commencera progressivement à collecter des données spatialement explicites sur la dégradation des ressources naturelles associée à ces risques de catastrophes liées aux gaz à effet de serre. L'objectif scientifique à long terme est d'étendre les approches transdisciplinaires (modèles, ensembles de données, méthodes, etc.) qui ont été développées sur les risques de catastrophes liées aux gaz à effet de serre à des questions plus universelles de dégradation des ressources naturelles. Ce faisant, nous allons au-delà de ce qui est généralement considéré comme une étude intégrée complète des risques de catastrophes, car nous aborderons également leurs interactions avec les ressources naturelles, ce qui ajoutera une composante à la compréhension de la vulnérabilité et de la résilience dans leur ensemble.

La clé sera de développer et de mettre en œuvre des approches transdisciplinaires autour d'une forte collaboration entre le MRAC, l'UCLouvain et les institutions africaines. Le projet s'appuie sur l'expertise et les réseaux de collaborateurs des deux institutions. Au cours des deux premières années, le chercheur FED-tWIN se familiarisera avec une zone d'étude clé à la frontière entre le Burundi, la RDC et le Rwanda. Un aspect clé sera également l'intégration de la collection de photographies aériennes historiques du MRAC dans la recherche, car elle a le potentiel de compléter les données de télédétection avec des informations clés sur l'état de l'environnement depuis le milieu du 20ème siècle jusqu'à aujourd'hui. Il est prévu que le chercheur FED-tWIN devienne un expert dans son domaine avec une grande autonomie en développant de nouvelles synergies, des partenariats, des financements de projets externes et des supervisions d'étudiants (doctorat et maîtrise). Ces défis clés sont conformes aux stratégies actuelles de recherche et de développement des deux institutions. 

Geo-hydrological Hazards triggered by rain in Tropical Africa: a demonstrator for Rwanda to document the effects of Climate Change (GeoHaTACC / 2022-2025 / Space Climate Observatory)

GeoHaTACC vise à détecter et inventorier les aléas hydrogéologiques en milieu tropical et à documenter les conséquences du changement climatique sur ces aléas. Boîte à outils opérationnelle combinant diverses sources d'information, le démonstrateur est mis en œuvre au Rwanda, pays africain particulièrement touché par ces événements, en vue d'être transposé à terme sur d'autres territoires. 

GeohazarDs in AfricaN CitiEs: patterns, rates and sustainability in urban sprawling contexts (GuiDANCE/ 2020-2024 / FED-tWIN)

L'Afrique est aujourd'hui confrontée à de multiples défis liés au développement économique, à la croissance démographique, aux questions environnementales et au changement climatique, pour n'en citer que quelques-uns. Face à ces défis, l'expansion rapide des villes africaines suscite de vives inquiétudes quant à l'impact croissant des géorisques tels que les glissements de terrain, les éruptions volcaniques, les tremblements de terre, les affaissements locaux, les effondrements de terrain et l'érosion par ravinement. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés dans la mise en place d'institutions et de réglementations pour la réduction des risques en Afrique subsaharienne au cours des dix dernières années, les connaissances sur les dangers et les capacités à concevoir et à mettre en œuvre une réduction adéquate des risques restent extrêmement limitées. L'objectif scientifique général à court terme (5 ans) de ce projet FED-tWIN est de mieux comprendre les modèles et les taux de référence des géorisques dans les contextes d'expansion urbaine. La recherche se concentrera sur l'étude des modèles et des taux de géorisques qui se produisent dans des conditions naturelles ainsi que sur la manière dont les humains ont affecté ces processus ou leur exposition à ces processus, augmentant ainsi le niveau de risque.
Les objectifs spécifiques sont (1) l'estimation de la distribution en surface des déformations du sol associées aux géorisques dans les contextes urbanisés subsahariens ; (2) la documentation des processus actifs de géorisques à l'aide d'une gamme de techniques afin d'identifier les stratégies les plus appropriées pour la surveillance opérationnelle de ces événements en utilisant une combinaison de données (terrestres, aériennes et spatiales), de plates-formes et de techniques d'analyse ; (3) explorer l'interaction entre les paramètres naturels (conditions climatiques, géomorphologiques, sismiques) et anthropiques (expansion urbaine, infrastructure urbaine, changement d'utilisation des sols) qui contrôlent la dynamique et les relations fréquence-magnitude de ces processus dans ces environnements. L'objectif scientifique à long terme (10 ans) est de développer une expertise spécifique dans le domaine de la télédétection et des géorisques en Afrique et avec les Africains autour d'une forte collaboration entre le département de géographie de la VUB et le département des sciences de la terre du MRAC afin de relever les défis liés à la réduction des risques de catastrophes. Le projet s'appuie sur l'expertise et les réseaux de collaborateurs des deux institutions. Au cours des deux premières années du projet, le chercheur FED-tWIN se familiarisera avec les nouvelles techniques et compétences qu'il est censé maîtriser (en plus de celles qu'il connaît déjà), en capitalisant sur l'expertise du MRAC/VUB dans les techniques clés à utiliser.
L'avènement récent de l'acquisition de données satellitaires à haute fréquence (par exemple Sentinel-1 et -2, imagerie Planet) ouvre la voie à une analyse systématique des données pour une large série de cibles urbaines à l'aide de méthodes de pointe. Les techniques de télédétection radar sont une méthode prioritaire pour le candidat FED-tWIN. Un aspect clé sera également l'intégration de la collection de photographies aériennes historiques du MRAC dans la recherche, car elle a le potentiel de révéler des informations clés sur l'état de l'environnement depuis le milieu du 20e siècle jusqu'à aujourd'hui. Il est prévu que le chercheur FED-tWIN devienne un leader dans son domaine avec une grande autonomie en développant de nouvelles synergies, des partenariats, des financements de projets externes et des supervisions d'étudiants (PhD et MSc). Ces défis clés sont conformes aux stratégies actuelles de recherche et développement des deux institutions. 

Landslide and flood hazards and vulnerability in NW Rwanda: towards applicable land management and disaster risk reduction (LAFHAZAV / 2020-2024 / ARES)

Le Rwanda est souvent touché par des cas graves de glissements de terrain et d'inondations. C'est également l'une des régions les plus densément peuplées du monde. Ce contexte de forte pression démographique a conduit à des changements significatifs dans l'utilisation des terres / couverture des terres (LULC) qui sont probablement la cause d'une augmentation des occurrences de glissements de terrain et d'inondations, en particulier dans les régions montagneuses du Nord-Ouest du Rwanda près du Parc National des Volcans. Néanmoins, les impacts de l'occupation du sol et de ses changements sur l'occurrence de ces risques naturels restent difficiles à prévoir et à quantifier. Par conséquent, le développement de stratégies de gestion des terres appropriées (en trouvant un équilibre entre la minimisation des impacts de ces risques et la forte pression démographique) reste très difficile. Ceci est particulièrement vrai à la lumière du changement climatique.
Ce projet vise donc à étudier les effets de l'occupation des sols et de ses changements au cours des 60 dernières années sur l'ampleur et la fréquence des glissements de terrain et des inondations, ainsi que les impacts de ces risques sur la population. Notre recherche se concentrera sur deux bassins fluviaux dans le nord-ouest du Rwanda avec des caractéristiques topographiques et climatiques similaires mais des niveaux très différents de changement d'occupation des sols. Les résultats attendus de cette recherche sont une meilleure compréhension des facteurs physiques et anthropiques contrôlant ces deux risques et une meilleure compréhension de la vulnérabilité de la population face à ces risques. Les résultats du projet seront (1) une capacité de recherche accrue pour mener une évaluation scientifique des risques, en intégrant les risques hydrogéomorphologiques spécifiques et les risques associés avec les dimensions humaines des risques ; (2) la capacité de faire des évaluations actualisées de ces deux risques hydrogéomorphologiques qui seront utilisées pour sensibiliser et identifier des stratégies d'atténuation et de résilience appropriées avec les communautés exposées et toutes les parties prenantes impliquées dans la réduction des risques de catastrophe ; (3) un partenariat solide dès le début du projet avec les parties prenantes locales et nationales impliquées dans la réduction des risques de catastrophe, pour une meilleure intégration des connaissances scientifiques dans la politique de gestion des risques naturels et des risques. 

Prevention and mitigation of urban gullies: lessons learned from failures and successes (PREMITURG / 2018-2023 / ARES)

Les pluies intenses, les infrastructures urbaines inadaptées et le manque de planification urbaine entraînent la formation de grandes ravines dans de nombreuses villes congolaises. Ces ravines urbaines se forment souvent en quelques heures en raison de la concentration du ruissellement des pluies. Une fois formées, elles continuent le plus souvent à s'étendre au cours des années suivantes. Compte tenu de leur nature et de leur localisation dans des zones densément peuplées, elles font souvent des victimes, causent d'importants dégâts aux maisons et aux infrastructures et entravent le développement de nombreuses zones (péri)urbaines. Ces problèmes affectent directement les moyens de subsistance de plus d'un million de personnes, principalement pauvres, en RDC et pourraient fortement s'aggraver en raison de la croissance urbaine rapide et du changement climatique. Plusieurs initiatives existent déjà pour stabiliser les ravines existantes, mais on estime que 50% de ces mesures échouent. En outre, la prévention ne reçoit que très peu d'attention. Ce projet vise à contribuer à la prévention et à l'atténuation des ravinements urbains en renforçant les capacités de recherche et de prise de décision des universités congolaises et des membres de la plateforme nationale de réduction des risques de catastrophes (RRC). Pour cela, nous visons à (i) étudier les facteurs contrôlant ce processus d'érosion ; (ii) identifier les mesures de prévention et d'atténuation les plus efficaces/efficientes ; (iii) étudier le contexte sociétal et de gouvernance des ravines urbaines et son influence sur la prévention et l'atténuation des ravines urbaines ; et (iv) valoriser et s'approprier les résultats de recherche obtenus. Cela se fera principalement par la formation de 3 MSc de la RDC formés en Belgique, trois MSc formés en RDC et 2 doctorants de la RDC formés en Belgique et en RDC. Leurs recherches porteront sur les ravines urbaines et les initiatives de prévention et d'atténuation à Kinshasa, Bukavu et Kikwit. A Kinshasa, le contexte sociétal des ravines urbaines sera également étudié. Outre la formation de ces étudiants, le projet soutiendra les études de maîtrise locales et fournira une gamme d'outils de prédiction, de manuels de terrain, de formations, de séminaires et d'ateliers pour aider les décideurs et les autres parties prenantes à aborder cette question.