Combler les lacunes de données dans les régions montagneuses d'Afrique avec Digital Earth Africa et la Fondation africaine pour la recherche en montagne

Les régions montagneuses d'Afrique sont vitales pour l'approvisionnement en eau douce des communautés en aval, le soutien d'espèces rares et endémiques, et la régulation des microclimats locaux qui influencent l'agriculture et les conditions météorologiques. Cependant, bon nombre de ces régions sont sous-représentées dans les réseaux de surveillance environnementale, ce qui rend difficile la compréhension complète de leur dynamique ou la gestion efficace de leurs ressources.

Pour aider à combler ce manque, DE Africa a travaillé avec Fondation de recherche sur les montagnes africaines (AMRF) pour explorer comment les données d'observation de la Terre en libre accès peuvent être intégrées à des ensembles de données locaux et in situ afin d'améliorer la compréhension de ces environnements sensibles. Dans le cadre de cette collaboration, l'équipe a développé un carnet Jupyter qui démontre un flux de travail pour comparer et valider les données de température de DE Africa avec les données des stations météorologiques de l'AMRF. Le carnet fournit une méthode pour évaluer les différences entre les données de température dérivées des satellites et les données in situ, et aide les utilisateurs à comprendre comment les deux sources de données peuvent être utilisées ensemble efficacement.

La Fondation pour la Recherche sur les Montagnes Africaines se consacre à l'amélioration de la compréhension et de la gestion durable des écosystèmes montagneux africains par le biais de la surveillance scientifique et de la recherche. L'organisation se concentre sur les paysages de haute altitude qui sont écologiquement et hydrologiquement significatifs, mais qui manquent souvent de données cohérentes. L'AMRF exploite actuellement des stations météorologiques dans des chaînes de montagnes telles que le mont Mulanje au Malawi, les hautes terres orientales au Zimbabwe et les montagnes du Drakensberg en Afrique australe. Ces stations collectent des données environnementales critiques in situ telles que la température, l'irradiance solaire, la vitesse du vent, les précipitations et l'humidité, qui peuvent être utilisées pour la modélisation écologique, les systèmes d'alerte précoce et la planification de l'adaptation au changement climatique.

Une étude de cas clé présentée dans le carnet de notes est le mont Mulanje, connu pour sa signification écologique et son rôle de principal bassin hydrographique. En utilisant des données de 2024 collectées à partir des stations météorologiques de l'AMRF sur la montagne, le carnet a comparé les températures de l'air observées avec des estimations modélisées spatialement dérivées de sources d'observation de la Terre. Les résultats ont montré une différence moyenne de cinq degrés Celsius dans la température de l'air, soulignant l'importance des mesures localisées pour améliorer la précision des modèles spatiaux dans les zones montagneuses. Dans le même temps, cela a mis en évidence la valeur des données d'observation de la Terre pour étendre la couverture aux zones où les données sur le terrain sont limitées ou absentes.

Clara Hickman, de l'AMRF, note qu'un défi majeur pour les chercheurs est le manque de données d'observation cohérentes et de haute qualité dans les systèmes montagneux africains. “ Il existe des lacunes importantes, ce que nous appelons des ‘ trous noirs ’ dans les données, en particulier dans les régions montagneuses. L'intégration de l'observation de la Terre avec des données de terrain est l'une des voies les plus prometteuses pour y remédier. ”

Cette collaboration démontre comment les ensembles de données de DE Africa, qui sont accessibles, prêts pour l'analyse et couvrent l'ensemble du continent africain, peuvent être utilisés en combinaison avec des données fournies par l'utilisateur. Le flux de travail présenté dans le carnet de notes peut être exécuté dans n'importe quel environnement informatique, permettant aux chercheurs et aux praticiens de le reproduire ou de l'adapter à leurs propres ensembles de données. Cela abaisse la barrière à l'entrée pour les organisations qui n'ont peut-être pas accès à une infrastructure sophistiquée ou à des services cloud.

Cette collaboration établit un précédent important pour des méthodes de recherche ouvertes et reproductibles qui contribuent à révéler des informations dans des régions peu observées. En combinant les outils et les données de manière accessible, DE Africa et AMRF contribuent à mieux mettre en lumière les écosystèmes de montagne, souvent négligés dans les efforts plus larges de politique et de science.

Explorez le notebook en accès libre : Carnet de validation des montagnes africaines