Simulation spatiotemporelle des changements d’utilisation et de couverture des terres en Türkiye via un cadre CA–Markov

Pourquoi les paysages changeants comptent pour la vie quotidienne

Partout dans le monde, forêts, cultures, villes et réservoirs transforment en permanence le territoire. Ces évolutions peuvent sembler lointaines, mais elles influencent l’eau qui arrive à nos robinets, la nourriture sur nos tables, l’air que nous respirons et la faune qui nous entoure. Cette étude se concentre sur un district de l’ouest de la Türkiye pour montrer, de façon détaillée, comment les décisions humaines et les grands projets d’infrastructures transforment la campagne — et comment les ordinateurs peuvent prévoir où ces changements se dirigent ensuite.

Une carte vivante de forêts, de champs et de villages

La recherche porte sur le district d’Ulubey, dans la région égéenne de la Türkiye, une zone de canyons, de barrages, de villages et de climat méditerranéen à continental. À partir de cartes forestières numériques détaillées produites par l’agence nationale des forêts, l’auteur a regroupé les terres en neuf classes faciles à visualiser : forêts denses de conifères et de feuillus, forêts mixtes, forêts clairsemées ou dégradées, clairières forestières, terres agricoles, zones d’habitat, surfaces d’eau comme les réservoirs, et une catégorie fourre‑tout pour les zones rocheuses ou de pâturage. Ces cartes, disponibles pour 2001, 2013 et 2025, ont fourni un instantané riche de la manière dont les humains et la nature ont remodelé le territoire sur près d’un quart de siècle.

Comment les ordinateurs rejouent le passé pour entrevoir l’avenir

Pour transformer les cartes du passé en fenêtre sur l’avenir, l’étude a utilisé un modèle combiné « automates cellulaires–Markov » (CA–Markov) dans un système d’information géographique. En termes simples, le modèle découpe le paysage en une grille fine de cellules et apprend comment chaque type de terre tend à se transformer en un autre sur une période donnée — par exemple, une forêt dégradée devenant terre agricole ou surface de réservoir. Il applique ensuite ces probabilités de transition vers l’avant dans le temps, tout en tenant compte de l’influence des cellules voisines, de sorte que forêts, champs ou bourgs croissent en amas réalistes plutôt qu’en pixels aléatoires. En s’entraînant sur les cartes de 2001 et 2013, le modèle a produit une carte simulée pour 2025, qui a pu être comparée à la vraie carte forestière de 2025 pour évaluer la performance de la méthode.

Ce qui a déjà changé sur le terrain

La comparaison des cartes de 2001, 2013 et 2025 révèle une histoire claire de pression sur les forêts. La surface forestière totale — combinant peuplements denses, mixtes et dégradés — a diminué d’environ 3 290 hectares, soit près de 14 %. La baisse la plus nette concerne les forêts dégradées, qui ont reculé d’environ un tiers. Une partie de ces surfaces a été reconstituée en forêts plus saines et plus denses après plantation et réhabilitation, mais de vastes portions ont été converties en terres agricoles, autres terres ouvertes ou noyées par de nouveaux barrages. Les peuplements mixtes de pin rouge et de chêne ont presque disparu, soit submergés par des réservoirs, soit simplifiés en peuplements monospécifiques de pins ou en boisement clairsemé, les populations locales récoltant le chêne pour le combustible. Parallèlement, les terres agricoles hors forêt ont légèrement augmenté, les zones d’habitations ont gagné 68 % et les surfaces d’eau — principalement des réservoirs créés par de nouveaux barrages — ont été multipliées par plus de quatre.

Regarder vers le milieu du siècle

Après avoir confirmé que la carte simulée de 2025 correspondait à la réalité à environ 84 % et présentait une grande précision statistique, l’auteur a utilisé le même dispositif CA–Markov pour projeter l’utilisation des terres en 2037 et 2049. Les perspectives laissent entrevoir une pression continue sur les forêts : d’ici 2037, la surface forestière devrait diminuer d’environ 11 % par rapport à 2025, et d’environ 21 % d’ici 2049. Forêts dégradées, conifères et feuillus devraient toutes se contracter, tandis que les terres agricoles pourraient s’étendre de 7 à 12 % et les surfaces d’eau d’un peu moins de 15 %. Les zones d’habitation évoluent moins en pourcentage, mais reflètent néanmoins une poussée progressive des activités humaines vers des paysages auparavant boisés.

Ce que ces changements signifient pour les personnes et la nature

Pour les non‑spécialistes, la conclusion est simple : à Ulubey, les forêts cèdent progressivement la place aux cultures, aux barrages et aux zones bâties, même si certains efforts de restauration améliorent des parcelles de bois. Ce compromis a des conséquences sur la qualité de l’eau, le climat local, la faune et la capacité du territoire à stocker du carbone. En montrant que les changements passés peuvent être simulés avec une précision raisonnable, l’étude démontre que de tels modèles peuvent servir de « prévision » pour la planification, aidant les autorités à tester comment différentes politiques — sur les barrages, l’exploitation minière, l’agriculture ou la reforestation — pourraient remodeler le territoire sur plusieurs décennies. À leur tour, ces connaissances peuvent guider des décisions qui équilibrent mieux les besoins en énergie, en nourriture et en logement avec la santé à long terme des forêts et des écosystèmes qu’elles soutiennent.

Citation: Bozali, N. Spatiotemporal simulation of land use and land cover changes in Türkiye through a CA–Markov framework. Sci Rep 16, 5320 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35807-9

Mots-clés: changement d’utilisation des terres, perte forestière, Türkiye, télédétection, modélisation CA-Markov