Soutenance de thèse de Tobias FISCHER : automatiser le suivi des traits de côte des atolls grâce à l’imagerie satellite

Soutenance de thèse de Tobias FISCHER : automatiser le suivi des traits de côte des atolls grâce à l’imagerie satellite

Résumé de la thèse

Les îles récifales des atolls comptent parmi les milieux particulièrement exposés aux effets du changement climatique. En Polynésie française, l’élévation du niveau de la mer devrait se poursuivre et s’accentuer au cours de ce siècle, ce qui soulève des questions importantes sur l’exposition des côtes et les conditions de vie sur les îles d’atoll. Mais l’évolution de ces îles ne dépend pas uniquement de l’élévation du niveau de la mer. Ce sont des formes sédimentaires dynamiques, capables de redistribuer leurs sédiments, de se déplacer et de changer de forme tout en conservant parfois une superficie presque inchangée. Comprendre leur évolution nécessite donc d’observer comment leurs traits de côte évoluent au cours du temps. Or, la cartographie du trait de côte repose encore largement sur une interprétation manuelle, chronophage, ce qui limite la possibilité de suivre de nombreuses îles de manière répétée et cohérente.

 

Cette thèse développe une approche standardisée et largement automatisée pour détecter et suivre les traits de côte des atolls à partir d’images satellite à très haute résolution. Plusieurs méthodes, allant des indices spectraux au machine learning et au deep learning, ont été comparées sur quatre atolls de Polynésie française : Teti’aroa, Hao, Puka Puka et Tikehau. Cette comparaison montre qu’une plus grande complexité méthodologique ne se traduit pas nécessairement par une meilleure détection du trait de côte. Une autre difficulté apparaît lorsqu’un modèle est utilisé au-delà des images sur lesquelles il a été développé : de bonnes performances sur une image ne garantissent pas le même niveau de précision à une autre date ou sur un autre atoll. L’utilisation de données d’apprentissage représentatives provenant de plusieurs atolls permet toutefois de limiter cette difficulté et d’obtenir des résultats proches de ceux de modèles développés spécifiquement pour chaque image. Cela rend plus envisageable un suivi du trait de côte à plus grande échelle, en réduisant la nécessité de développer un modèle distinct pour chaque nouvelle image ou chaque nouveau site.

 

Les traits de côte obtenus ont ensuite été utilisés pour une analyse géospatiale des changements observés à Teti’aroa entre 2016 et 2024. La plupart des motu ont conservé une superficie globalement stable, mais cette stabilité pouvait masquer des remaniements localisés marqués du trait de côte, avec de l’érosion dans certains secteurs compensée par de l’accrétion dans d’autres. Les petits motu sableux ont, quant à eux, présenté des évolutions plus marquées de leur position et de leur forme. Ces résultats montrent qu’une superficie apparemment stable ne signifie pas nécessairement que l’île est morphologiquement stable. En prenant en compte les changements de taille, de position, de forme, de topologie et les remaniements localisés du trait de côte, la thèse propose une caractérisation plus complète de la dynamique des motu qu’une analyse fondée uniquement sur l’évolution de leur superficie. Plus largement, elle fournit à la fois un cadre pour un suivi du trait de côte plus reproductible et généralisable à grande échelle, et une manière plus complète de caractériser l’ajustement des îles récifales au cours du temps.

Composition du jury

La soutenance se déroulera devant un jury scientifique international et pluridisciplinaire, composé d’enseignants-chercheurs et d’experts issus de plusieurs établissements.

• Mme. Simona NICULESCU, Professeure des universités, Université de Bretagne Occidentale, Rapporteure
• M. Murray FORD, Associate professor, University of Auckland, Rapporteur
• Mme Gwenaëlle PENNOBER, Professeure des universités, Université de la Réunion , Examinatrice
• M. Patrick CAPOLSINI, GEPASUD, Université de la Polynésie française, Examinateur
• M. Marc DESPINOY, Ingénieur de Recherche, IRD de Nouvelle Calédonie, Examinateur
• M. Benoît STOLL, Maître de conférences HDR, Université de la Polynésie française, Directeur de thèse

Informations pratiques

Date : mardi 29 septembre 2026
Horaire : 19h00
Lieu : auditorium du centre de recherche – UPF
Modalité : visioconférence prévue

Soutenance en anglais