Variabilité inter-observateur : vois-tu ce que je vois ?

Dans le cadre du programme de sciences participatives Phénoclim, un bénévole observe la phénologie de quelques arbres. Pour étudier la fiabilité des données, il est intéressant de savoir si un autre bénévole ferait la même observation de ces mêmes arbres. La question a été posée aux étudiants de la Franklin University Switzerland (CH). Voici le résultat de leurs observations et les enseignements qu’on peut en tirer.

 

Observation de la phénologie des mélèzes par quelques étudiants de la Franklin University Switzerland (CH) © CREA Mont-Blanc

Phénoclim et les différences entre observateurs

Le programme de sciences participatives Phénoclim invite le grand public à observer la phénologie des plantes pour mieux comprendre les effets du changement climatique sur les organismes vivants. Le changement de couleur des feuilles et des aiguilles pendant l’automne est un des évènements phénologiques suivis dans le cadre de Phénoclim: les bénévoles observant des bouleaux, hêtres, sorbiers ou mélèzes sont amenés à noter les dates où 10% et 50% des feuilles (ou aiguilles) de l’arbre ont changé de couleur.

L’exercice d’observation peut s’avérer être assez compliqué… et une question se pose : les observations sont elles cohérentes entre les bénévoles ? Est ce qu’en observant le même arbre, les bénévoles indiqueraient le même pourcentage d’avancement de la phénologie ?

Le protocole

Pour nous aider à répondre à ces questions, 20 étudiants de la Franklin University Switzerland (CH) ont accompagné l’équipe du CREA Mont-Blanc sur le terrain, à Vallorcine (1300m) et à Loriaz (1900m) en Haute Savoie. Dans chacune de ces deux zones d’étude, 30 mélèzes ont été identifiés. Les étudiants se sont ensuite répartis dans les deux zones d’étude et ont évalué le pourcentage de changement de couleur des 30 mélèzes.

Le résultat des observations

Le graphique interactif ci-dessous présente le résultat de leurs observations. Chaque point représente une observation d’un arbre faite par un étudiant. Les observations à Vallorcine (1300m) apparaissent en bleu et celles réalisées à Loriaz (1900m) en rouge.

Pour chaque arbre, ce graphique illustre la variabilité des observations d’un participant à l’autre. Par exemple, le pourcentage de changement de couleur de l’arbre n°1 à Loriaz a été évalué entre 85% et 100% en fonction des observateurs. Autre exemple, le pourcentage de changement de couleur de l’arbre n°1 à Vallorcine a été évalué entre 5% et 25% en fonction des observateurs.

Sans surprise, nous voyons que les observations ne sont pas identiques (si c’était le cas, les points se superposeraient pour chaque arbre de chaque zone). Mais peut on dire qu’elles sont vraiment différentes pour autant ? Pour répondre à cette question, nous avons comparé deux à deux les données de chaque observateur. Pour chaque couple d’observateurs ainsi formé, nous avons évalué si les pourcentages de changement de couleur étaient statistiquement différents (couple en désaccord) ou non (couple en accord).

Proportion des couples d’observateurs en accord ou non dans les deux zones d’étude (Vallorcine et Loriaz) © CREA Mont-Blanc

 

Quelques observateurs sont en désaccord (11-14% des couples d’observateurs), mais la plupart est en accord (86-89%).

L’intérêt de ces résultats

Cette étude montre que la probabilité qu’un autre bénévole fasse la même observation que soi face au même arbre est élevée. Ce qui est rassurant concernant la fiabilité des données du programme Phénoclim dans lequel un seul bénévole observe généralement les plantes de sa zone d’étude.

Ces réflexions pourraient être approfondies en testant d’autres espèces que le mélèze et d’autres stades phénologiques plus difficiles à observer (exemple: l’ouverture des bourgeons au printemps).

Un grand merci à tous les étudiants qui ont participé à cette étude !

Rédaction : Colin Van Reeth

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