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Priscah Lakane est une scientifique de l'environnement qui poursuit actuellement son doctorat (2e année) en recherche sur la qualité de l'eau des estuaires à la Nelson Mandela University. Ses travaux portent sur les impacts des activités anthropiques sur la qualité de l'eau et la santé écologique des environnements côtiers. Elle se consacre à la compréhension de ces défis et à l'exploration de stratégies de gestion efficaces pour atténuer les effets néfastes. Priscah surveille activement les environnements estuariens pour évaluer les changements au fil du temps et éclairer les interventions de gestion.
Récemment, elle a utilisé la plateforme Digital Earth Africa Sandbox pour suivre les changements de l'étendue des eaux du lac estuarien de Verlorenvlei, situé dans le Cap-Occidental, qui connaît des cycles de assèchement et de remplissage. Ces fluctuations du niveau de l'eau ont entraîné une augmentation de l'acidité du lac, affectant négativement le fonctionnement écologique du système, car de nombreux organismes luttent pour survivre dans des conditions acides.
Priscah a découvert Digital Earth Africa lors d'un atelier de renforcement des capacités organisé par le CSIR dans le Cap-Occidental, au cours duquel une formation a été dispensée sur l'utilisation de l'environnement Digital Sandbox et de la télédétection en général. Priscah dit : “ Pendant la formation, j'ai réalisé que la télédétection serait une excellente inclusion pour l'un des chapitres de ma thèse de recherche, qui examine essentiellement les changements du niveau de l'eau, j'utilise donc l'eau et un carnet de notes de l'environnement sandbox à cette fin. Lorsque nous avons surveillé le lac estuarien de Verlorenvlei en 2021, nous avons découvert que le lac était acide, nous avons donc voulu comprendre le processus sous-jacent. Nous y avons effectué des prélèvements et découvert que le mécanisme qui rend le lac acide est dû à l'exposition des sédiments exposés. Je voulais examiner le niveau de l'eau au fil des ans pour voir quand le lit du lac avait été exposé. ”
En utilisant le notebook “ Water_extent_sentinel_2.ipynb ”, Priscah a pu cartographier l'étendue spatiale des plans d'eau à l'aide de l'Indice Normalisé Différentiel Modifié de l'Eau (MNDWI). Ce notebook produit également des cartes de l'étendue de l'eau pour la zone d'étude qui montrent avec précision les changements entre les périodes spécifiées. De plus, elle a pu calculer la superficie des plans d'eau, révélant la plus faible couverture en eau pendant la période de surveillance, ce qui a contribué à l'acidification du lac en raison de la présence de sols sulfatés acides. Lorsqu'ils sont exposés à l'air, ces sols réagissent avec l'oxygène pour libérer de l'acide sulfurique. Bien que le remplissage du lac ait permis de ramener le pH à un niveau plus neutre, la réduction continue de l'étendue des plans d'eau continue d'influencer les conditions acides au sein de l'écosystème.
Précipitations mensuelles totales (barres) et étendue des masses d'eau (ligne) de janvier 2017 à février 2024. Les lettres (A-E) correspondent aux images MNDWI pour chaque date d'échantillonnage.
“Les précipitations du bassin versant présentent des modèles saisonniers clairs (Figure 2), avec des pluies importantes entre mai et septembre, atteignant leur maximum en juin. Durant cette période, les précipitations totales varient de 64 mm à 232 mm. Les précipitations totales de mai à juin 2023 ont été de 248 mm, avec un pic en juin (soit 131 mm), et ont considérablement augmenté la superficie aquatique. L'étendue de la masse d'eau est étroitement liée aux précipitations, augmentant pendant les périodes humides et diminuant pendant les périodes sèches (Figure A2 ; Matériel Supplémentaire). La superficie aquatique a atteint un maximum de 6,4 km² en septembre 2021, mais est tombée à 5,6 km² en novembre de la même année. Un fort déclin s'est produit entre 2022 et 2023, l'étendue passant à 0,4 km² en mars 2023 et atteignant un minimum de 0,3 km² en avril 2023. L'apport d'eau douce de juin à septembre a augmenté les niveaux d'eau jusqu'à 10,1 km², provoquant des inondations et des brèches dans les sections inférieures. En février 2024, la superficie avait diminué à 9,6 km².”
Les recherches de Priscah ne s'arrêtent pas là. Elle a l'opportunité de partager ses conclusions avec les parties prenantes du Département de l'eau et de l'assainissement du Cap-Occidental, dans le but de pouvoir soutenir les décisions politiques et les stratégies d'atténuation des risques, là où c'est nécessaire.
À l'avenir, Priscah entrevoit des possibilités intéressantes d'utiliser Digital Earth Africa pour ses recherches, où l'utilisation est beaucoup plus rapide, alors qu'auparavant elle devait numériser l'intégralité et la compléter avec des images de drones.
Elle dit : “ J’aimerais aussi cartographier la végétation dans les estuaires ; c’est-à-dire, cartographier la végétation flottante pour voir comment elle se déplace dans le temps, en la liant éventuellement aux précipitations et aux inondations. ” En fait, l’un des chapitres de sa thèse porte sur le développement d’une base de données sur la végétation aquatique envahissante qu’elle enverra à la South African National Biodiversity Assessment (NBA), qui est le principal outil de suivi et de rapport sur l’état de la biodiversité en Afrique du Sud.