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Utilisation des séries temporelles NDVI de PlanetScope pour détecter la phénologie des arbres individuels au Sahel
11 février @ 9h30 – 10h30 CET
Soutenance de thèse de Yasmin Fitts
Le jury sera composé de:
Caroline Pierre – rapporteur
Catherine Ottle – rapporteur
Nicolas Delbart – rapporteur
Jérôme Chavé – examinateur
Yves Auda – directeur de thèse
Laurent Kergoat – co-directeur de thèse
| Résumé de la thèse en français : |
| Les avancées récentes des technologies satellitaires permettent une observation plus précise de la dynamique des populations ligneuses, offrant ainsi de meilleures perspectives sur les processus sous-jacents qui influencent leur fonctionnement. Dans cette étude, nous évaluons l’utilisation des séries temporelles d’indice de végétation NDVI issues de la constellation de satellites PlanetScope pour suivre la phénologie des arbres dans le Sahel, où les enquêtes environnementales au sol sont rares. Des séries temporelles de NDVI sur cinq ans ont été produites pour 398 arbres dont les espèces sont connues, sur des sites au Mali, au Sénégal et au Niger. Les effets des nuages et la contamination élevée par les aérosols ont été filtrés à l’aide des produits MODIS. La phénologie a été étudiée en se concentrant sur la saison sèche pour minimiser l’influence directe du NDVI de fond (influence à travers la canopée) ou indirecte (par effets de l’adjacence). Chaque profil temporel de NDVI a été ajusté avec un modèle spline pour dériver des métriques comme le jour de l’année où le NDVI est minimal pendant la saison sèche. Les séries temporelles de NDVI de PlanetScope témoignent avec précision de la phénologie du feuillage des arbres ‘individuels’ (arbre par arbre) au Sahel, avec des différences perceptibles entre les individus et les espèces. Lorsque les espèces sont regroupées en fonction de quatre types phénologiques, les espèces décidues et et phénologie ‘inversée’ ont montré un schéma phénologique relativement cohérent sur tous les sites. La phénologie des espèces persistantes, qui incluent des espèces à feuillage peu abondant, et dans une moindre mesure les espèces semi-persistantes, était plus hétérogène. La variation intra-espèce était relativement modeste sur chaque site, et la plupart des espèces montrent un profil de NDVI similaire, avec des décalages des événements phénologiques en lien avec la période des pluies de chaque site. Le chevauchement entre les différents groupes phénologiques indique que les transitions entre types phénologiques et espèces ne sont pas tranchées et des individus de la même espèce peuvent montrer une certaine plasticité. En outre, des profils de NDVI ont été extraits pour 500 arbres sélectionnés aléatoirement au sein de huit zones de 10 km² réparties le long du gradient pluviométrique d’Afrique de l’Ouest, de 9.9° à 16.6° de latitude à -1,6° de longitude. Cette analyse a révélé une forte relation entre la phénologie des plantes ligneuses et le calendrier ainsi que la distribution des précipitations à chaque latitude. La mise du feuillage de la végétation ligneuse avant la végétation herbacée est observée surtout aux latitudes les plus méridionales de la zone sahélo-soudanienne. De plus, malgré une saison sèche prolongée dans les latitudes semi-arides plus au nord, les arbres conservent leurs feuilles remarquablement tard dans la saison sèche. L’augmentation de la température et de la sécheresse de l’air due au changement climatique pourrait affecter le fonctionnement des arbres dans cette région et plaide pour une surveillance à l’échelle de chaque individu. |