Étude sur le mécanisme moteur du changement des terres cultivées dans la frange urbano-rurale par modélisation en réseau bayésien

Pourquoi la disparition des champs en lisière urbaine compte

Aux abords des villes en forte croissance, des immeubles et des autoroutes s’élèvent souvent là où se trouvaient des rizières et des potagers. Ce phénomène n’est pas seulement une nuisance locale pour les agriculteurs ; il affecte la sécurité alimentaire, la régulation des crues et même le caractère de régions entières. Cette étude examine de près Nanchang, une ville en plein essor du centre de la Chine, pour comprendre comment et pourquoi les terres agricoles de la frange urbano-rurale rétrécissent — et ce qui peut être fait pour les protéger tout en permettant la croissance urbaine.

Là où la ville et la campagne se rencontrent

La frange urbano-rurale est la ceinture floue et en perpétuelle évolution entre les centres urbains denses et la campagne ouverte. Dans ces zones, usines, nouveaux lotissements et villages traditionnels coexistent. Parce que cet espace est si hétérogène et changeant, il a longtemps été difficile à cartographier ou à gérer. Les auteurs ont construit une nouvelle méthode pour suivre cette frange sur plus de deux décennies, en utilisant des images satellites, des cartes d’utilisation des terres, des données d’éclairage nocturne et des statistiques sur la population, les routes et l’économie. Leur modèle divise le territoire de Nanchang en trois types — urbain, frange et rural — en se fondant sur la fragmentation du paysage, l’importance des terres construites et la vitesse de changement d’usage des sols.

Suivre l’expansion urbaine

Appliquée aux données de 2000 à 2024, la méthode montre que la frange urbano-rurale de Nanchang s’est considérablement étendue. Elle est passée d’environ 12 000 hectares à plus de 54 000 hectares, et d’un anneau étroit autour du noyau urbain à une large ceinture en U entourant la zone bâtie principale. Dans cette zone, le schéma d’évolution des terres agricoles raconte une histoire claire : à chaque période étudiée, plus de terres quittaient l’agriculture qu’il n’y entrait. Les grandes parcelles continues proches du centre-ville étaient particulièrement susceptibles d’être converties, tandis que de nouvelles terres agricoles apparaissaient généralement plus loin, en parcelles plus petites et éparses. Avec le temps, cela a entraîné une fragmentation accrue des parcelles, plus difficile et moins efficace à exploiter.

Que deviennent les terres agricoles perdues

L’étude a examiné précisément comment les terres agricoles ont changé. Chaque parcelle a été suivie au fil du temps en étant soit maintenue en culture, soit transférée vers d’autres usages, soit reconvertie depuis d’autres usages en champs. La plupart des terres agricoles disparues sont devenues des terrains constructibles pour le logement, l’industrie, les routes ou d’autres usages urbains ; une part moindre s’est transformée en plans d’eau ou en zones écologiques comme forêts et prairies. Bien que le gouvernement municipal ait parfois remis des terres en culture — souvent en convertissant des terrains construits, des zones d’eau ou des forêts — ces « transferts entrants » étaient trop faibles pour compenser le flux constant de transferts sortants. Le résultat est une perte nette de terres cultivées dans la frange, malgré les efforts visant à équilibrer ce qui est prélevé et ce qui est ajouté ailleurs.

Mettre au jour les moteurs cachés

Pour dépasser les simples cartes et totaux, les chercheurs ont utilisé un modèle en réseau bayésien, un type de diagramme probabiliste qui relie causes et effets. Ils ont alimenté le modèle avec des informations sur le relief, la distance aux rivières, la distance aux routes principales et au centre-ville, la présence de terres agricoles protégées, la limite officielle de croissance urbaine, ainsi que les niveaux de population et d’activité économique. Le modèle a montré que le facteur unique le plus fort de la perte de terres agricoles est l’occupation par la construction — les projets urbains qui empiètent sur les champs — surtout là où routes et services urbains sont proches. Les projets écologiques, tels que la création de parcs ou la restauration de zones humides, contribuent aussi mais bien moins. Les outils politiques comme les zones de terres arables permanentes aident à ralentir la conversion, mais dans cette frange ils restent moins puissants que l’attraction des nouvelles liaisons de transport et du développement immobilier.

Concilier croissance et sol sous nos pieds

Pour le grand public, l’enseignement est simple : à la lisière de la ville, routes et bâtiments l’emportent presque toujours sur les cultures à moins que des protections fortes et bien ciblées ne soient mises en place. Dans la frange de Nanchang, les terres agricoles ont été repoussées vers l’extérieur, morcelées et réduites progressivement à mesure que la ville s’étend. Les auteurs soutiennent que le développement futur devrait moins viser l’extension sur de nouveaux champs que l’amélioration des zones urbaines existantes, l’alignement attentif des projets de transport avec la protection des terres agricoles et l’utilisation des zones de terres agricoles permanentes comme un socle ferme. Leurs méthodes — et leur mise en garde — s’appliquent à de nombreuses villes en croissance dans le monde qui peinent à nourrir, loger et protéger les terres qui rendent ces deux objectifs possibles.

Citation: Wang, J., Zhu, Z., Chen, M. et al. Study on the driving mechanism of cultivated land change in the urban–rural fringe with Bayesian network modeling. Sci Rep 16, 5599 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35760-7

Mots-clés: frange urbano-rurale, terres cultivées, urbanisation, changement d'utilisation des terres, réseau bayésien