« 3 questions à… » – Cassandra Normandin, post-doctorante One Forest Vision

1. Quel est ton sujet de recherche, à quelle grande question scientifique cherches-tu à répondre et quels sont les principaux résultats obtenus dans le cadre de One Forest Vision ?

Mes travaux portent sur la cartographie et le suivi des zones humides et tourbières forestières de la Cuvette Centrale, au cœur du Bassin du Congo, à partir de données radar multi-satellites (Palsar-2 et SWOT). La grande question à laquelle je cherche à répondre est : comment distinguer, de façon fiable et reproductible, les différents types de couverts (forêt stable, forêt inondée, zones saturées, zones inondées, cours d'eau) dans un environnement où l'accès terrain est extrêmement difficile et où l'imagerie optique classique est souvent inutilisable (couverture nuageuse permanente, canopée dense) ? 

Mes travaux portent sur la cartographie et le suivi des zones humides et tourbières forestières de la Cuvette Centrale, au cœur du Bassin du Congo, à partir de données radar multi-satellites (Palsar-2 et SWOT). La grande question à laquelle je cherche à répondre est : comment distinguer, de façon fiable et reproductible, les différents types de couverts (forêt stable, forêt inondée, zones saturées, zones inondées, cours d'eau) dans un environnement où l'accès terrain est extrêmement difficile et où l'imagerie optique classique est souvent inutilisable (couverture nuageuse permanente, canopée dense) ? 

Le radar a l'avantage de pénétrer les nuages et, en partie, la végétation, ce qui permet de détecter l'eau sous couvert forestier — un signal invisible en optique. Dans le cadre d'OFVI, j'ai développé une chaîne de traitement multi-temporelle qui exploite les signatures de rétrodiffusion pour séparer automatiquement six classes de couvert.  Mon travail s'appuie et se confronte aux références disponibles sur la région (cartes de zones humides GLAD, cartes de tourbières de Dargie et al. 2017 et Crezee et al. 2022 sur la Cuvette Centrale), et vise à produire des cartes annuelles de fréquence d'inondation qui apportent une meilleure résolution temporelle que les produits existants, pour mieux comprendre la dynamique saisonnière de ces écosystèmes clés dans le cycle du carbone.

Références : 

Crezee, B., Dargie, G. C., Ewango, C. E., Mitchard, E. T., Emba B, O., Kanyama T, J., ... & Lewis, S. L. (2022). Mapping peat thickness and carbon stocks of the central Congo Basin using field data. Nature Geoscience, 15(8), 639-644.

Dargie, G. C., Lewis, S. L., Lawson, I. T., Mitchard, E. T., Page, S. E., Bocko, Y. E., & Ifo, S. A. (2017). Age, extent and carbon storage of the central Congo Basin peatland complex. Nature, 542(7639), 86-90.

2. Si tu devais retenir un chiffre clé de tes recherches et un message à transmettre au grand public, lesquels seraient-ils ?

Le chiffre que je retiens, c'est celui de l'archive que nous avons bâtie : une carte radar par mois, sur l'intégralité du Bassin du Congo, à 25 mètres de résolution, dans deux polarisations (HH et HV). Dix années de données, mois après mois, sur un territoire grand comme plusieurs fois la France — de quoi obtenir un véritable film satellite de la forêt et de ses eaux, plutôt qu'une simple photographie figée dans le temps.

Le message que j'aimerais transmettre au grand public, c'est que le radar donne aux scientifiques un œil qui voit là où l'œil humain ne peut pas : à travers les nuages qui recouvrent en permanence cette région, et jusque sous la canopée, pour suivre le pouls des forêts et des zones humides du Bassin du Congo au fil des saisons. C'est ce battement, invisible depuis le sol, qui nous permet aujourd'hui de mieux comprendre et de mieux protéger l'un des plus grands réservoirs de carbone de la planète.

3/ Biographie 

Je suis chercheuse en télédétection spatiale, spécialiste des eaux de surface et des environnements continentaux et littoraux. Mes travaux combinent l'exploitation de données satellitaires multi-capteurs et le développement d'indicateurs spatio-temporels, avec des applications concrètes pour la gestion durable de l'eau, la sécurité alimentaire et la conservation des milieux naturels. D’octobre 2024 à Aout 2026, j’étais post-doctorante au laboratoire ISPA (Interactions Sol Plante Atmosphère) d'INRAE, à Villenave d'Ornon, où j’ai contribué au projet One Forest Vision.

Mon parcours débute par une licence en Sciences de la Terre à La Rochelle, où je pose les bases de ma formation en sciences de l'environnement. Je poursuis avec un master en océanographie côtière à l'Université de Bordeaux, avant de m'engager dans une thèse au laboratoire EPOC (2016-2019). J'y développe une méthode combinant altimétrie radar et imagerie multispectrale pour quantifier l'extension et le volume des eaux de surface, d'abord appliquée au delta du Mackenzie ; cette chaîne de traitement est depuis devenue une référence pour le pôle THEIA-LAND et alimente les produits Hydroweb. Je poursuis mon parcours avec une bourse ESA Living Planet Fellowship (2020-2022), consacrée au suivi par imagerie radar et interférométrie SAR des rivières éphémères et de leurs aquifères, avec pour terrain d'étude la rivière Kuiseb, en Namibie. Ce travail révèle notamment qu'une crue majeure de 2021, invisible dans les données de précipitations, se traduit par un signal radar clair témoignant de la recharge de l'aquifère — une découverte qui illustre tout l'intérêt du radar pour surveiller ces milieux essentiels aux populations et écosystèmes locaux, là où l'observation au sol reste difficile.

Je poursuis ensuite un post-doctorat financé par le CNES (2022-2024), durant lequel j'étends ma méthode de suivi des stocks d'eau de surface au delta intérieur du Niger puis au bassin du Mékong, sur une série temporelle de 20 ans, validée par comparaison avec les mesures lidar de la mission ICESat-2. Sur le Mékong, mes résultats montrent l'impact profond des grands barrages sur le régime hydrologique et ses conséquences en cascade sur la riziculture et l'aquaculture. Je conduis également, sur la Cuvette Centrale du Bassin du Congo, l'une des toutes premières études démontrant le potentiel de la nouvelle mission SWOT pour caractériser les pentes des rivières et appuyer la gestion durable des voies de navigation fluviale.

Ce fil conducteur — comprendre les milieux aquatiques et forestiers par l'observation radar, y compris là où le terrain est difficile d'accès — se prolonge aujourd'hui dans mes travaux au sein du projet One Forest Vision. J'y développe une chaîne de traitement multi-temporelle exploitant les données radar en bande L (PALSAR-2) pour cartographier automatiquement les différents états de surface de la Cuvette Centrale — forêt stable, forêt inondée, zones saturées, cours d'eau — et j'initie en parallèle une application inédite des données SWOT à la caractérisation des tourbières, dont les premiers résultats révèlent que leur extension avait été surestimée par les cartographies existantes.