MILIEUX NATURELS ET TÉLÉDÉTECTION
UNE VOIE PÉDAGOGIQUE D'AVENIR

Emmanuel GARNIER

Le résumé

L'article complet

La principale finalité de la télédétection est de procurer des informations sur les paysages à partir de données images provenant de l'utilisation du rayonnement électromagnétique réfléchi par le sol. Sans rentrer plus avant dans des détails techniques relativement complexes, il faut rappeler que l'utilisation des images satellites a révolutionné certains domaines de la biogéographie en révèlant des informations imperceptibles pour l'oeil humain.

Trop souvent considérée comme une nouvelle technologie, et à ce titre, réservée à quelques laboratoires de géographie de pointe, la télédétection peut aussi constituer un excellent vecteur pour transmettre autrement la Géographie dans l'enseignement secondaire.

La présente expérience pédagogique vise donc à conduire une étude consacrée à deux milieux naturels aujourd'hui menacés dans le cadre des programmes de l'Education Nationale. Les exemples retenus concernent l'incendie du Tanneron en milieu méditerranéen ainsi que la Réserve Naturelle du Grand Ventron, un des derniers habitats du massif vosgien à accueillir le Grand TÉtras.

LES MODALITES PRATIQUES

Tout établissement souhaitant aujourd'hui tenter une telle expérience peut assez aisément y parvenir grâce à une série d'outils spécialement conçus pour un public scolaire.

Il dispose ainsi du logiciel TITUS sous Windows qui permet de traiter les images SPOT en proposant toute une série d'applications pratiques élémentaires, valables aussi bien pour le Collège que pour le Lycée. Par ailleurs, ces dernières années a été produit par la société Jeulin en partenariat avec le Ministère de l'Education Nationale un CD-ROM intitulé "Les images satellitales. Utilisation pédagogique pour l'enseignement secondaire". Outre le logiciel TITUS, présenté sous la forme d'un apprentissage guidé, il met à disposition de l'enseignant un ensemble d'informations sur l'observation de la Terre ainsi que des exemples pédagogiques d'applications courantes avec un grand nombre d'images déjà extraites.

Les travaux pratiques sont effectués dans un salle pourvue d'au moins une quinzaine de poste afin de pouvoir travailler avec une classe complète, les élèves travaillant en binôme sur l'image étudiée, l'un manipulant l'ordinateur tandis que l'autre relève les informations recueillies. Cette organisation est en effet jugée mieux à même de favoriser l'investissement personnel et par là-même, l'autonomie des adolescents. Cependant, si une partie du travail est effectivement réalisée dans une salle de cours équipée sur le plan informatique, il paraît impossible, dans le cas d'une application de la télédétection à l'environnement, de faire l'économie de sorties de terrain. Plus encore, le déplacement des élèves sur un site naturel peut constituer pour eux une puissante motivation pédagogique dans la mesure où il leur permet de valider ou d'infirmer une interprétation entre l'image informatisée et la réalité biogéographique. Ce constat indispensable leur montre ainsi par la même occasion une des limites de cette technologie nouvelle.

Sur un plan plus purement disciplinaire, l'emploi de la télédétection offre de multiples possibilités d'études notamment pour tout ce qui concerne l'étude des dynamiques spatiales des 50 dernières années, en croisant les données satellitales avec des documents complémentaires comme les anciennes cartes d'Etat-Major ou les photographies aériennes des années 1950, sans oublier non plus les cartes postales du début du siècle. L'approche doivent permettre à l'élève d'élaborer, en fonction du milieu géographique observé, un modèle évolutif présentant conjointement les facteurs de permanences et les dynamiques affectant un espace naturel.


UN MILIEU NATUREL SENSIBLE : LA RESERVE NATURELLE DU GRAND VENTRON

La Réserve Naturelle du Grand Ventron (département des Vosges) représente un des sites naturels les plus remarquables des Hautes-Vosges. Sa création, en 1989, fut motivée par la volonté des pouvoirs publics de préserver un des derniers habitats du Grand TÉtras. Caractérisé par une très grande diversité de formations végétales, représentatives des étages montagnards et subalpins sur roche granitique, l'ensemble forme un vaste domaine boisé, ponctué de clairières tourbeuses, de chaumes secondaires (landes sommitales) le long de la crête et de grands éboulis rocheux sur le versant alsacien.

Depuis, la gestion de la Réserve, confiée au Parc Naturel Régional des Ballons des Vosges, a suscité à plusieurs reprises des divergences de vue entre les principaux acteurs que sont le gestionnaire, les collectivités locales et les professionnels (fermiers-aubergistes) installés sur place.

Dans ces conditions, la démarche consiste à mettre les élèves en situation d'activité en les faisant réfléchir sur des problèmes concrets d'environnement. Cette réflexion souhaite avant tout sensibiliser des jeunes, souvent indifférents à l'avenir politique et économique de leur vallée, à l'avenir de leur région en leur proposant une démarche fondée sur une citoyenneté active faisant d'eux des acteurs.


L'image satellite du Grand Ventron, de juin 1990, présente de sérieuses difficultés d'interprétation en raison de l'imbrication des différents milieux précédemment évoqués, rendant sa lecture particulièrement hasardeuse. L'histogramme du canal 3 (proche infra rouge) n'éclaire pas davantage l'observateur puisqu'il se présente sous la forme d'un mode unique et il est donc impossible de distinguer les valeurs correspondant à la forêt où aux tourbières. Ce constat, qui apparaît aux élèves comme une sérieuse limite à la télédétection, est en réalité une opportunité pédagogique car elle impose de se rendre sur le terrain pour mesurer la signature spectrale des différentes composantes de la végétation à l'aide de radiomètres.

L'ascension pédestre du massif permet de découvrir à la fois sa topographie et son étagement forestier, dominé par la hêtraie-sapinière. Le tout est ensuite consigné sous la forme d'une coupe de niveaux comportant les informations orographiques et sylvicoles. A cette occasion, les élèves constatent que l'image ne permet pas de faire la distinction entre les pessières et les sapinières. La délimitation des espaces ouverts se révèle, par contre, plus aisée et la comparaison entre l'image et la réalité du site permet d'affecter, avec une relative précision, une couleur à chaque élément naturel (tourbière, chaumes). Autant de données collectées qui, de retour en classe, rendent possible l'élaboration d'une cartographie des principales composantes végétales de la Réserve Naturelle. En effet, les certitudes concernant l'identification des couleurs débouchent sur la création de sites témoins à partir de l'image, grâce à une des options du logiciel TITUS. Les valeurs retenues sont alors utilisées pour délimiter l'histogramme et ainsi, réaliser une carte thématique distingant les principaux milieux du site.

Pour finir, il faut souligner le fait que les visites de terrain ont fait l'objet de missions d'enquêtes en groupes restreints ayant pour but de découvrir aussi les hommes travaillant en lien avec cet espace naturel, à savoir les forestiers (techniciens du Parc et de l'ONF, bûcherons) et les propriétaires de fermes-auberges.

LE MASSIF DU TANNERON : UN EXEMPLE DE FORET MEDITERRANEENNE

Les objectifs fixés à cette étude sont de faire découvrir aux élèves les principales caractéristiques biogéographiques du milieu méditerranéen dans le cadre d'un travail dirigé réalisé en classe. A l'issue de la séquence, les notions de pluviométrie, sécheresse, mistral, foehn et de strate arborescente devront être maîtrisées.

Après avoir localisé la zone d'étude à l'aide d'une carte IGN, les élèves sont amenés à caractériser le site en relevant ses particularités géomorphologiques et climatiques fournies par une série de documents annexes. Ils découvrent, par la même occasion, les aspects floristiques de la région et surtout la très grande vulnérabilité de la végétation au feu.


A l'aide de l'image Tanneron 1 du 24 juillet 1986, qui précède l'incendie, les élèves sont amenés à comprendre les facteurs ainsi que les modalités de diffusion d'un feu de forêt en milieu méditerranéen, étape devant donner lieu à l'élaboration d'une cartographie du phénomène observé.

Après avoir choisi le canal 3, les élèves tracent le plus précisément possible les limites de la scène sur l'extrait de carte IGN, le questionnaire joint les invitant, au préalable, à repérer les éléments remarquables de l'image (lac de Saint-Cassien, autoroute) puis à les colorier sur le fond de carte. L'étude de l'image est l'occasion d'un rappel rapide sur l'interprétation des couleurs dans le but d'éviter toute méprise ultérieure dans l'analyse future des phénomènes. On distingue principalement les zones de végétation (marron rouge à marron foncé) des sols nus (bleu-pâle). Ces derniers sont signalés afin de mettre en valeur l'ancienneté des incendies dans le massif.

L'importance du sinistre est ensuite abordée en comparant la composition colorée des images Tanneron 1 et 2. Après un bref examen, les remarques ne tardent pas à fuser dans la classe, plusieurs enfants constatent une extension des sols nus et, a contrario, une diminution des surfaces rouges (forêt). La comparaison des histogrammes du canal proche infra rouge des deux images fait apparaître une différence au niveau du nombre de modes visibles puisque l'on passe de deux à trois modes, le nouveau (valeurs 19-36) correspondant, bien entendu, à la zone incendiée.

C'est à ce moment là que les élèves peuvent être placés en situation d'acteurs mais surtout de décideurs, en leur demandant, dans un premier temps, d'estimer, à partir de l'image, la surface de forêt touchée par l'incendie puis, d'en calculer le coût éventuel de reboisement. Après avoir découpé l'histogramme manuellement en sélectionnant uniquement les valeurs correspondant au sinistre, les élèves élaborent une carte automatique ne laissant apparaître que la partie de la forêt touchée en même temps qu'ils relèvent le nombre de pixels qui va leur permettre de calculer en hectares la surface en question.

L'application pédagogique prend désormais une forte connotation civique en incitant les élèves à réfléchir sur les solutions pouvant être proposées pour remédier à une telle situation. Le reboisement, en raison des risques d'érosion, est rapidement proposé mais à quel coût pour la collectivité. Après enquête menée au niveau de l'Office National des Forêts, l'enseignant indique aux élèves que le coût moyen d'un jeune plant de pin maritime est de 1,50 F et qu'il en faut, en moyenne, 1 500 par hectare, autant d'informations pratiques qui rendent possible le calcul du montant d'un reboisement des parties sinistrées du massif.


La présente expérience paraît donc riche de promesses pour l'avenir de la Géographie dans l'enseignement secondaire. Cependant, la télédétection, loin d'être une panacée, n'est rien d'autre qu'une "piste" pédagogique novatrice parmi d'autres qui n'a de chances d'aboutir que si son utilisation peut être démocratisée parmi les équipes enseignantes de Collège et de Lycée. Il faut par conséquent s'acheminer vers l'élaboration d'applications finalisées, directement utilisables en classe par les enseignants.

Dans le cas contraire, la télédétection risque bien d'apparaître inaccessible au plus grand nombre pour finalement devenir l'apanage d'une frange très minoritaire de professeurs, faute d'avoir su mettre en valeur le volet pédagogique de cette technologie. Dans ce cas de figure, la crainte majeure serait de voir dans les années à venir l'emploi des images satellites réduit en classe à l'observation de posters ou de reproductions, de plus en plus nombreuses dans les manuels récents. Car il ne faut pas l'oublier, cette pratique pédagogique est, par expérience, une formidable opportunité offerte au professeur de géographie qui, grâce à elle, fait de l'élève non plus un spectateur souvent passif, mais un acteur dynamique de notre discipline.


BIBLIOGRAPHIE

- M. ROBIN. La télédétection . Paris: Nathan, 1995, 318p.

- Plan de gestion de la Réserve Naturelle du Grand Ventron (1998-2002) . Munster: Parc Naturel Régional des Ballons des Vosges, 99p.

- E. GARNIER. L'homme et son milieu. Le massif du Grand Ventron à travers les âges . Munster: Parc Naturel Régional des Ballons des Vosges, 1994, 76p.

- E. GARNIER. "The naturalness of forest to the test of history: the example of the Vosgian Uplands". Global Ecology and Biogeography Letters, Oxford (à paraître).

- Forêt méditerranéenne, feu-télédétection . CRDP de Nice, 109p.

BIOGRAPHIE DE L'AUTEUR

Professeur agrégé enseignant l'Histoire-Géographie au Collège Jules Ferry du Thillot (88). Membre des Conseils scientifiques du Parc Naturel Régional des Ballons des Vosges et de l'Office National des Forêts (Réserve Biologique Domaniale de Saint-Antoine).

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