Cartographier les zones où une variable varie brusquement est un problème rencontré fréquemment en environnement (p. ex. variables physiques ou chimiques mesurées dans un sol), en écologie ou en génétique des populations (p.ex. des fréquences alléliques). Les variations abruptes de ces variables peuvent être mises en relation avec des variations de variables environnementales explicatives: type de sol ou frontières naturelles (rivières, chaînes de montagne, etc.) séparant des populations ; ces dernières sont parfois appelées barrières par les écologue. D’une manière générale, nous appelons ces lieux les Zones de Changement Abrupt (ZCAs).
En termes statistiques, détecter les ZCAs revient à tester sur le domaine d’étude l’hypothèse nulle que les données sont distribuées selon un processus stationnaire – et donc avec une moyenne constante – contre l’hypothèse alternative que l’espérance n’est pas constante et qu’elle présente des variations brusques. Méthodologiquement, c’est un problème de test global issu de l’agrégation d’un ensemble de tests locaux non indépendants. Les techniques mises en œuvre font appel à la géostatistique et à la géométrie des champs aléatoires, notamment des champs de chi2 non stationnaires. Ce travail a fait l’objet de la thèse d’E. Gabriel, soutenue en 2004, encadrée par D. Allard et M. Guérif dans le cadre d’un projet d’agriculture de précision pour lequel nous avons montré que les ZCAs détectées sur deux variables (humidité total et argile) dans une parcelle agricole correspondent aux transitions entre types de sols.
Sur des données de pollution d'une petite région du Jura Suisse, les ZCAs détectées sur les variables Co et Ni peuvent être mises en relation avec les limites géologiques (Figure 1).

Figure 1 Zones de changement Abrupts détectées sur les teneurs en Ni et Co mésurées dans une petite région du Jura Suisse.