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. |
New advancements in satellite technology enable more accurate observation of woody population dynamics, providing greater insights into the underlying processes that influence their change. In this study, we evaluate the use of PlanetScope NDVI time series to track the phenology of individual trees in the Sahel, where ground-based environmental surveys are scarce. Five-year NDVI time series were produced for 398 trees with known species recorded in Mali, Senegal, and Niger. Clouds and high aerosol contamination were filtered using MODIS products and focused on the dry season to minimize the influence of background NDVI directly (through-crown influence) or indirectly (through adjacency effects). Each NDVI time series profile was fitted with a spline model to obtain the minimum NDVI day of year during the dry season. PlanetScope NDVI time series accurately captured the photosynthetic phenology of individual tree crowns in the Sahel, with discernable differences between individuals and species. When species were grouped based on four phenology types, deciduous and inverse deciduous species exhibited a relatively consistent phenological pattern across all sites. The phenology of evergreen species, which include species with few leaves, and to a lesser extent semi-evergreen species, were more heterogeneous. Intra-species variation was relatively modest between sites, and most species maintained a similar NDVI profile, with shifts in leaf phenology events correlating with the timing of the wet season in each site. Overlap between the different phenology groups indicates that transitions between phenology types and species is not clear-cut, and even individuals of the same species can demonstrate plasticity. Furthermore, NDVI profiles were extracted for 500 randomly selected tree samples within eight 10 km² clip boxes distributed along the West African rainfall gradient from 9.9 to 16.6 latitude at -1.6 longitude. This analysis showed a strong relationship between the phenology of woody plants and the timing and distribution of rainfall at each latitude. Green-up of woody vegetation before herbaceous vegetation was marked in the more southern Sahelo-Sudanian latitudes. Additionally, despite the prolonged dry season in the more northern semi-arid latitudes, trees retained their greenness remarkably late into the dry season. Increased air temperature and dryness as a result of climate change could impact tree function in this region and needs individual-based monitoring. |