1La forêt du Mont-Liban était autrefois très étendue. Mais les multiples besoins des riverains ont réduit les surfaces forestières. Notre objectif est ici d'apprécier l'évolution spatio-temporelle récente de la forêt dans le haut massif (au-dessus de 1400 m d'altitude). Sa réalisation nécessite l'emploi des techniques de la télédétection et du SIG. La combinaison des photos aériennes et des images satellitaires multi-dates permet, en effet, une analyse diachronique du paysage forestier, ainsi qu'une description synthétique de l'organisation et de la répartition spatiale de ces formations végétales. Le traitement des documents numériques auxquels nous nous intéressons ici a porté sur les couples d'années 1962/1984, 1984/2000 et 2000/2018. Après avoir délimité le cadre géographique de l'étude, nous exposerons les matériels et méthodes utilisés dans notre recherche, avant d'en présenter les résultats et de les discuter.
2Le massif du Mont-Liban, qui s'étend sur une superficie avoisinant 122 250 ha, est compris entre 33°28'30'' et 34°30'30'' de latitude Nord et 35°36'00'' et 36°21'00'' de longitude Est (Fig. 1). Il se présente sous la forme d'un haut plateau karstique, coupé localement de vallées profondes, qui descend progressivement vers l'ouest. La valeur moyenne des pentes pour l'ensemble du haut massif est de l'ordre de 10° Le point culminant est le mont Makmel (3086 m ‒ Qornet el Saouda), qui est situé au nord. Les sommets sont moins hauts au sud (2628 m au mont Sannine). La ligne de crête domine la vallée de la Bekaa par un versant très raide (Photo 1).
Figure 1 - Localisation de la zone étudiée.
Photo 1 - Vue générale du versant oriental du Mont-Liban, marqué par l'étendue des roches à nu. [cliché : Hussein EL HAGE HASSAN]
Vue prise depuis Aammiq, en regardant vers l'ouest.
3Le substratum est constitué de roches du Secondaire (Fig. 2). Les affleurements majeurs sont ceux des calcaires et calcaires dolomitiques du Cénomanien-Turonien (C4-C5). Les couches du Jurassique moyen (J4-J6), calcaires au sommet et dolomitiques à la base, affleurent, souvent en escarpements, dans les parties sud et ouest du massif. La faille de Yammouné marque la limite entre le versant oriental du Mont-Liban et la vallée de la Bekaa (B. HAKIM, 1985).
Figure 2 - Géologie de la zone étudiée.
D'après DAG (2007) pour la limite cadastrale et B. HAKIM (1985) pour la géologie.
4Le climat, de type méditerranéen, se distingue par un hiver bien arrosé, entre septembre et mai, et un été frais et sec. La pluviométrie varie entre 600 et 1400 mm. Au-dessus de 2000 mètres, la neige couvre les montagnes pour une durée de 4 mois. Les températures mensuelles moyennes sont maximales en juillet (27°C) et en août (28°C) et minimales en janvier (-5°C). Les études menées sur le Proche-Orient ont montré une diminution des précipitations durant la période 1970-2010 (M. TRABOULSI, 2016). Un raccourcissement de la saison pluvieuse et un allongement de la saison sèche ont été remarqués entre 1970 et 2002 (M. TRABOULSI et H. BEN BOUBAKER, 2012). Ces observations ont été confirmées à l'échelle du Liban par Z. HAJ HASSAN (2020), qui a mis en évidence une diminution des précipitations de 10 %. Du point de vue thermique, les températures mensuelles et annuelles sont en hausse ; en été, les périodes de canicule (plus de trois jours avec T max. supérieure à 33°C et T min. supérieure ou égale à 20°C) sont de plus en plus fréquentes et de plus en plus longues (M. TRABOULSI, 2014 ; M. TRABOULSI et al., 2017). Par ailleurs, Z. HAJ HASSAN a montré qu'une forte corrélation existe entre le littoral (la station référence de Beyrouth) et l'intérieur (station de Haouch el Oumara) pour les variations des précipitations et des températures. Ces résultats corroborent ceux de l'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 2007), qui a prévu une augmentation de la température de 2°C d'ici la fin du siècle. Cela peut conduire à une régression de la couverture neigeuse et à une augmentation de l'évapotranspiration.
5La végétation naturelle est étagée selon l'altitude et dépend des conditions physiques du milieu. Deux ensembles floristiques majeurs ont été définis par B. ABI SALEH et S. SAFI (1988) : le premier est strictement méditerranéen, alors que le second est de type méditerranéen pré-steppique. Ces deux ensembles ont été classés en étages et en séries de végétation en fonction des divers facteurs abiotiques (climat, substrat et relief). Le tableau I décrit les différents étages présents dans notre secteur d'étude ainsi que leurs principales essences.
Tableau I - Étages bioclimatiques et espèces dominantes dans le secteur d'étude, d'après B. ABI SALEH et S. SAFI (1988).
6L'économie agricole est fondée principalement sur l'arboriculture (vergers de pommiers, de cerisiers...) et les cultures maraîchères. L'élevage (caprin et ovin) occupe toutefois une place importante. Le surpâturage a généré une déforestation qui a conduit à une dégradation du sol (H. EL HAGE HASSAN et al., 2019). Historiquement, le haut massif est exposé à une exploitation du bois pour différents usages (construction, charbon de bois...). Cette région demeure la plus peuplée ; elle concentre 37,6 % de la population du Liban (G.F. DUMONT, 2005). Par ailleurs, l'accroissement de la population a provoqué l'extension désordonnée des surfaces bâties aux dépens des zones arborées. Cette évolution, qui représente un défi pour l'aménagement du territoire, s'est opérée majoritairement au détriment du couvert forestier (R. HARFOUCHE et al. 2016).
7Dans l'optique d'une analyse multi-temporelle de la surface boisée du haut massif, la méthode de cartographie dynamique que nous avons adoptée a requis l'acquisition et le traitement de divers documents, images satellitaires, photos aériennes... Les écarts de réflectance des bandes spectrales entre les images capturées à différentes dates permettent, à travers la construction d'une base de données numérique dans un SIG, de cerner l'évolution de la surface forestière. La méthode de travail s'appuie sur l'indice de végétation ajusté pour le sol (SAVI ‒ Soil Adjusted Vegetation Index) qui est souvent adopté dans les analyses diachroniques du couvert végétal et qui représente une approche plus précise que l'indice NDVI (G. RONDEAUX et al., 1996 ; M.A. GILABERT et al., 2002).
8Pour atteindre notre objectif, nous avons utilisé :
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Des cartes topographiques au 1/20000 couvrant le cadre d'étude. Issues des photos aériennes prises en 1962, elles sont publiées en format raster par la Direction des Affaires Géographiques de l'Armée Libanaise (DAG, 1962). L'équidistance des courbes de niveau est de 10 m.
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Des images satellitaires Landsat de 1984, 2000 et 2018 (Tab. II). L'année 1984 a été choisie en raison de sa position au milieu de la guerre civile au Liban (1975-1990) ; le choix de l'année 2000 est lié au fait qu'elle marque le début de la stabilité sécuritaire et économique dans le pays ; enfin le choix de 2018 est motivé par l'aboutissement des reboisements entrepris dès 2003 et qui se sont intensifiés à partir de 2008. Depuis cette date, plus de 1,6 million d'arbres, des cèdres, mais aussi d'autres espèces (Quercus spp., Pinus...), ont été plantés au Liban dans le cadre du projet de la restauration de montagne, à l'initiative de plusieurs organisations locales, notamment l'association "Lebanon Reforestation Initiative" (LRI).
Tableau II - Caractéristiques des images satellitaires choisies.
En juin, l'activité photosynthétique atteint son maximum, ce qui favorise une réflectance maximale de la bande infrarouge.
9Les données figurant sur les cartes obtenues ont été géoréférencées (selon le système GCS), afin de les rendre comparables à différentes dates et d'effectuer le croisement spatial. Pour déterminer l'évolution de la surface forestière, nous avons procédé à la vectorisation des cartes topographiques (pour l'année 1962) et à l'exploitation des images satellitaires. Une matrice des changements a ensuite été dressée par comparaison des résultats aux différentes dates.
10Pour comprendre la nature et les causes des changements intervenus sur la forêt du haut massif du Mont-Liban, il a enfin été indispensable de procéder à des observations de terrain et à des enquêtes auprès de la population locale. Les travaux de terrain, entamés en 2014 dans la région du Mont-Liban dans le cadre d'une recherche sur la dégradation des sols, ont permis une validation, non systématique, des données satellitaires.
11Les cartes topographiques dressées à partir des photographies aériennes de 1962 sont les documents les plus anciens renseignant précisément sur l'extension de la forêt. À l'aide du logiciel ArcGIS 10.7, nous avons assemblé trente-trois cartes topographiques. Ce travail nous a permis de distinguer les surfaces boisées et non boisées (Fig. 3). Le zonage de ces données repose sur la vectorisation du paysage forestier sous forme d'unités polygonales.
Figure 3 - Classification forêt/non-forêt en 1962.
12Les images satellitaires qui ont servi à déterminer les surfaces boisées en 1984, 2000 et 2018 appartiennent au produit L1T (USGS), qui fournit des documents corrigés radiométriquement et géométriquement selon les procédures courantes du fournisseur. La démarche adoptée a consisté à convertir les nombres digitaux (DN) en réflectance. Pour ce faire, nous avons employé les paramètres de conversion, fournis par l'USGS, relatifs aux capteurs Landsat 5 et 7 (USGS, 2019-a) et Landsat 8 (USGS, 2019-b).
13L'Indice de Végétation Ajusté pour le Sol (SAVI), proposé par A.R. HUETE (1988), vise à corriger, ou du moins réduire, l'influence des sols couverts par les végétaux sur le signal mesuré par le capteur du satellite. À cet effet, A.R. HUETE (1988) a introduit un paramètre d'ajustement, (L), en lien avec le taux du couvert végétal. La valeur de L varie de 0 (pour une forte densité du couvert végétal) à 1 (pour une très faible densité).
14 L'indice SAVI est donc calculé par la formule suivante :
SAVI = [(PIR - R) / (PIR + R + L)] x (1 + L)
où PIR est le canal proche infrarouge, R le canal rouge et où L est égal à 0,5. Cette valeur, qui correspond à un couvert de densité moyenne, est la plus fréquemment utilisée (R. CISSOKHO, 2011).
15Cet indice est donc déterminé en se fondant sur les écarts de réflectance entre différentes bandes spectrales. En effet, le canal rouge et le proche infrarouge nous renseignent sur les différences des propriétés optiques liées à la végétation, celle-ci conduisant à l'accroissement des réflectances dans le proche infrarouge et à une diminution dans le rouge (pic d'absorption de la chlorophylle).
16Les valeurs du SAVI sont comprises entre 0 et 1. Pour discriminer les surfaces boisées, nous avons considéré les valeurs supérieures ou égales à 0,7, le reste étant regroupé dans la classe "non-forêt". Cette valeur de 0,7 a été choisie après comparaison de nos données avec les images multi-dates de Google Earth.
17Afin de discriminer le dynamisme des surfaces boisées entre les différentes dates, nous avons :
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Attribué la valeur 1 aux surfaces boisées pour les différentes dates.
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Accordé la valeur n à la date la plus ancienne et n+1, n+2 et n+3 respectivement aux années 1984, 2000 et 2018.
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Procédé à la soustraction des valeurs pour les couples d'années 1962-1984, 1984-2000 et 2000-2018. Les résultats obtenus affichent les valeurs suivantes : 0 pour la forêt, des valeurs négatives pour les pertes et des valeurs positives pour les gains. La valeur 1 est celle du reste du mode d'occupation du sol.
18Même sans des approches très rigoureuses de calage et de validation à partir d'observations fines sur le terrain, le SAVI permet d'apprécier, au moins de façon relative, l'évolution du couvert végétal.
19Les cartes, produites à partir de l'indice SAVI, des surfaces boisées en 1984, 2000 et 2018 sont présentées sur la figure 4.
20Afin que les cartes puissent être comparées entre elles, il a été nécessaire d'harmoniser la projection cartographique, la taille des pixels et la classification (forêt/non-forêt).
21L'évaluation des surfaces boisées en 1962, 1984, 2000 et 2018 fait l'objet du tableau III.
Tableau III - Évolutions de la surface boisée (en ha) entre 1962 et 2018.
22La réduction de la surface boisée est remarquable entre 1962 et 1984 (-79,5 %), surtout dans la partie septentrionale du secteur d'étude. Sur la période 1984-2000, une régénération naturelle, essentiellement de pins, s'est produite sur les versants occidentaux. Elle a permis un gain net de 7420 ha. Au cours de la dernière période (2000-2018), les forêts de pins et de chênes (Quercus calliprinos) ont été affectées par de modestes incendies (voir Tab. IV) dans la partie nord-ouest du massif, mais les évolutions (Fig. 4 et 5) se sont traduites par une progression brute des espaces forestiers de 5512 ha, souvent sous forme d'îlots de reboisement, et par une progression nette de 1593 ha.
Figure 4 - Extension du couvert forestier déterminée à partir de l'indice SAVI pour les années 1984, 2000 et 2018.
Figure 5 - Évolutions de la superficie du couvert forestier déterminées à l'aide de l'indice SAVI sur les périodes 1962-1984, 1984-2000 et 2000-2018.
23À partir de 1962, les besoins de nouveaux espaces pour l'agriculture ont mené à la conversion d'une partie des forêts en cultures céréalières et en vergers. Les mutations du paysage forestier reflètent les politiques d'acteurs multiples qui relèvent d'une complexité temporelle combinant le facteur anthropique et le milieu physique. L'exploitation démesurée, la guerre, les marchés agricoles, les stratégies foncières, ont engendré des situations nouvelles qui impactent les surfaces boisées.
24Le paysage forestier du haut massif du Mont-Liban, surtout la partie septentrionale, est touché par les feux de forêt (G. FAOUR, 2004 ; G. MITRI et al., 2017), mais ils demeurent un facteur secondaire dans la régression des surfaces boisées. Ce phénomène, relativement restreint dans la zone d'étude (Tab. IV), a néanmoins mené à la dégradation de certaines espèces, comme les Pins (Pinus halepensis, Pinus brutia, Pinus Pinea) et les Chênes (Quercus calliprinos, Cupressus sempervirens).
Tableau IV - Inventaire des feux de forêt dans la zone d'étude de 1992 à 2012.
Source : Wildfire Prevention Tools (lien).
25La récurrence de ces incendies volontairement déclenchés à des fins économiques (conversion en surfaces agricoles, commercialisation du bois brûlé rend difficile la régénération de certaines variétés (Juniperus excelsa) et laisse le sol sans protection contre l'érosion (O. MEDDOUR-SAHAR et al., 2013).
26La croissance démographique au Liban, dont l'impact est difficile à mesurer dans la zone d'étude, et la surcharge pastorale des terrains consacrés à l'élevage facilitent l'érosion. Dans la région d'étude, la nourriture des ruminants repose principalement sur la végétation "naturelle" (flore des terres déboisées, garrigues méditerranéennes...). Elle est donc l'une des causes principales de la dévastation forestière. En effet, les caprins se nourrissent de branches et de jeunes pousses, ce qui empêche la régénération naturelle des arbres. Or les caprins constituent la part essentielle du cheptel au Mont-Liban. Les chiffres publiés par le MoA et la FAO, en 2009, pour le district du Mont-Liban, indiquent la présence de 45700 caprins (10,6 % des exploitations de ce système au Liban) et de 28000 ovins (7,5 % des exploitations de ce système au Liban). Le repli du couvert végétal a occasionné une très forte dégradation des sols, en particulier sur le versants oriental du Mont-Liban, (H. EL HAGE HASSAN et al., 2019), aux pentes raides (voir Photo 1), et donc des conditions de plus en plus défavorables à la régénération du couvert forestier.
27Entre 1962 et 2018, les surfaces boisées ont été dissociées et fragmentées compte tenu de la pression accrue sur ces ressources naturelles. L'analyse des cartes précitées confirme la dissociation en îlots du couvert forestier. Les besoins en bois de construction et en bois à usage domestique (chauffage), amplifié par l'absence de contrôles durant la guerre civile libanaise (1975-1990), a modifié le couvert végétal en favorisant les végétations herbacées aux dépens des strates hautes (A. SCHAFFHAUSER et al., 2015). La nécessité d'étendre les zones cultivées pour répondre à des besoins alimentaires accrus a provoqué la conversion d'une partie des forêts en surfaces agricoles. À l'amorce de la guerre libanaise (1975), les secteurs à genévriers (Juniperus excelsa), au-dessus de 2000 m d'altitude, le plus haut étage forestier au Liban, ont aussi été convertis à la culture du cannabis (Fig. 6). Le genévrier, dont la régénération naturelle est difficile (B. DOUAIHY et al., 2013), a reculé d'une façon drastique, amplifiée par le retard pris pour l'approbation de la loi sur la réglementation de la chasse en 2004, et a provoqué la quasi-extinction de la Grive draine (Turdus viscivorus). Or cet oiseau, se nourrit des fruits des genévriers et en libère les noyaux prêts à germer avec ses excréments. L'ampleur prise par le cannabis a profondément modifié le paysage des versants avec l'apparition de plages dépouillées de végétation spontanée. Bien que le Mont-Liban constitue la surface boisée la plus dense à l'échelle du Liban (Photo 2), l'interprétation des images satellitaires (1984-2018) met en évidence le développement de plages de sol à nu. Cette progression des terrains nus au détriment des surfaces boisées a résulté de l'absence, jusqu'en 1996, de lois assurant la protection des forêts et des réserves naturelles (H. EL HAGE HASSAN et al., 2016). Cela étant, les évolutions récentes n'expliquent pas à elles-seules le paysage actuel du Mont Liban (Photos 3 et 4).
Figure 6 - L'impact de l'extension du cannabis au détriment des surfaces boisées au delà de 2000 m d'altitude entre 1962 et 2018.
Photo 2 - Forêt de Sapins située entre 1500 et 1900 m d'altitude et développée sur les roches calcaires du Cénomanien. [cliché : Laurence CHARBEL]
Vue prise depuis Fneidek, dans la partie nord du Mont-Liban, en regardant vers le nord-est.
Photo 3 - L'érosion hydrique marque le plateau de Tannourine (1900 m d'altitude) où des sols peu épais laissent percer des affleurements rocheux. [cliché : Laurence CHARBEL]
Vue prise depuis le haut plateau de Tannourine en regardant vers l'ouest La forêt qui couvrait jadis cette région (E. RENAN,1864 ; R. HARFOUCHE et al., 2020) a subi une exploitation excessive. Elle ne figurait déjà plus sur la carte topographique de 1962.
Photo 4 - Paysage dégradé par la raideur du climat et la déforestation de l'espèce Juniperus excelsa qui se présente au delà de 2400 m sous forme de steppe arborée. [cliché : Laurence CHARBEL]
Vue prise sur le mont Makmel, en regardant vers l'ouest et le point culminant (Qornet el Saouada, 3086 m)
28Le couvert forestier du Mont-Liban a régressé entre 1962 et 1984. Les pertes des surfaces boisées sont évaluées à 13610 ha. Mais l'évolution s'est inversée entre 1984 et 2000, avec une revégétalisation, estimée à 7893 ha, à base de pins et de chênes.
29Le rôle déterminant de certaines organisations nationales et internationales dans la restauration et la reforestation des montagnes a permis un nouvel accroissement de 5512 ha de l'espace forestier entre 2000 et 2018 (Photo 5). L'engagement de l'État demeure capital dans la préservation de la forêt. Plusieurs lois portant sur la protection des forêts (Loi 558/1996), la protection des réserves naturelles (Loi 7494/2012) et la réglementation de la chasse (Loi 580/2004) ont été édictées. Cependant cette démarche mérite un suivi pour avoir des résultats fructueux. Les efforts devront porter sur le maintien des projets de restauration afin de répondre aux impératifs environnementaux.
Photo 5 - Reboisement par les espèces Quercus cedrorum et Quercus pinnatifida effectué en 2011 par le LRI à Faraiya (1800m d'altitude). [cliché : Laurence CHARBEL]
Remerciements : Tout d'abord, nous remercions M. Claude MARTIN, M. Bertrand LEMARTINEL et les relecteurs anonymes qui ont accepté de juger notre travail. Nous remercions également Myriam MAKKE TRABOULSI, Éliane CHARBEL, Ghaleb FAOUR et Hend EL RAMMOUZ pour leur précieuse collaboration.