Dynamiques contrastées de reverdissement et dégradation de la couverture végétale au Sénégal révélées par analyse de série temporelle du NDVI MODIS

Résumé

Cette étude cherche à analyser les changements de la couverture végétale dans les écorégions du Sénégal durant ces deux dernières décennies (2000 à 2019) à l’aide d’une série temporelle d’images MODIS Normalized difference vegetation index (MODIS NDVI) de 16 jours et d’une résolution spatiale de 250 mètres. La méthode de l’étude est une combinaison de la télédétection et de la statistique. Le traitement des données a obéi à trois principales étapes : l’Analyse en composantes principales (ACP) sur la série temporelle 2000-2019 suivie de la classification non supervisée en utilisant le résultat de l’ACP ; le calcul du NDVI moyen des 23 périodes de 16 jours ; le calcul de la corrélation ou « tau » (τ) de Kendall associé au test de significativité de p≤0,1. Les résultats indiquent des modifications dans l’évolution du rythme phénologique des classes correspondant aux cultures de bas-fond, aux vallées inondables, à la mangrove, à la forêt dense, et à la savane arborée et boisée. Certaines modifications sont assimilables à une dégradation, et d’autre à un reverdissement. De même, il a été constaté un décalage temporel et une saison verte plus tardive. En effet, la corrélation de Kendall a indiqué une augmentation du NDVI entre 2000-2009 principalement dans les écorégions de l’est du pays, du sud-ouest et de la zone des estuaires avec une tendance significative. Durant la décennie 2010-2019, un ensemble de petites zones de progression a été noté. Par contre, les valeurs de corrélations négatives de NDVI, qui dénotent une diminution de l’activité végétative, s’observent principalement dans les écorégions du nord et du centre-ouest du pays avec une tendance toutefois non significative.

Mots-clés :

• MODIS-NDVI,
• télédétection,
• reverdissement,
• dégradation,
• couverture végétale,
• Sénégal

Abstract

This study seeks to analyze changes in vegetation cover in the ecoregions of Senegal over the past two decades (2000 to 2019) using a time series of 16-day MODIS NDVI images with a spatial resolution of 250m. The study method is a combination of remote sensing and statistics. The data processing followed three main steps which are: first, the Main Component Analysis (PCA) on the 2000-2019 time series followed by the unsupervised classification using the PCA result; second, the calculation of the average NDVI of the 23 16-day periods; third, the calculation of the Kendall correlation or “tau” (τ) associated with the p 0.1 significance test. The results indicate changes in the phenological rhythm of the classes corresponding to lowland crops, floodable valleys, mangroves, dense forests, and wooded and wooded savannah. Some modifications are similar to degradation, and others to a regreening Similarly, there was a time lag and a later green season. Kendall’s correlation indicated an increase in NDVI between 2000-2009 primarily in the eastern, southwest and estuarine (ZDE) ecoregions with a significant trend. During the 2010-2019 decade, a set of small areas of progress was noted. On the other hand, the negative correlations of NDVI values, which indicate a decrease in vegetative activity, are observed mainly in the northern and central-western ecoregions of the country, although with a non-significant trend.

Keywords:

• MODIS-NDVI,
• remote sensing,
• re-greening,
• degradation,
• vegetation cover,
• Senegal