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MexiCorn

Les zones agricoles de cultivars indigènes sont menacées par les effets du changement climatique. Producteur d'une grande diversité de maïs indigène, le Mexique est sévèrement affecté par des périodes de sécheresse atypiques. Ce projet propose de créer un outil opérationnel utilisant les informations des capteurs satellites optiques et micro-ondes pour surveiller les paramètres des champs de maïs.

PRÉSENTATION

Ces dernières années, la région centrale du Mexique est gravement touchée par les effets du changement climatique. Les périodes de sécheresse ont augmenté en fréquence, en durée et en intensité, ce qui menace la production nationale de maïs au Mexique. Par exemple, en 2020, la production de maïs dans l'état central de Tlaxcala a chuté de 40%, en raison d'une longue période de sécheresse d'avril à août, correspondant aux stades de la plantation à la maturation du maïs.

De fait, les gouvernements locaux doivent prendre des décisions à court, moyen et long terme en faveur de la production de maïs. Actuellement, ils prennent des décisions sur la base d’informations sur les précipitations locales et des bases de données statistiques nationales publiques ; ces informations sont cependant limitées à quelques points couvrant la zone sur une courte période de temps.

Ce projet propose la création d'un outil opérationnel utilisant les données issues des capteurs optiques et micro-ondesembarqués sur les satellites d'observation de la Terre pour surveiller les zones de culture du maïs. Sur la base de ces informations, il s’agit d’essayer de prévoir et de réduire l'impact des effets du changement climatique sur les rendements de maïs.

Cet outil sera basé sur des modèles physiques et des algorithmes d'extraction pour cartographier les informations qui complètent et/ou fournissent une approximation des données et statistiques in situ (surface plantée, humidité du sol, teneur en eau de la végétation). Un indicateur des conditions de sécheresse sur les zones agricoles pourrait être obtenu à partir de l'indice de déficit hydrique du sol SWDI (soil water deficit index). Parmi d'autres indices, les résultats préliminaires ont montré que le SWDI pourrait être un indicateur utile pour déterminer la teneur en eau dans le sol en utilisant les informations de télédétection par micro-ondes, en particulier en bande L. Les méthodologies basées sur les informations micro-ondes des satellites ont l'avantage d'être indépendantes des conditions nuageuses. Le SWDI est basé sur les valeurs d'humidité du sol de la scène observée. Si les valeurs du SWDI sont inférieures à -2, cela indique un degré de sécheresse. Dans les pays d'Amérique Latine, il n’existe pas de base de données fiable ouverte décrivant les zones agricoles, et il est donc nécessaire de dériver la plupart des paramètres in-situ à partir de méthodes indirectes telles que la télédétection.

Le projet fournira également un accès libre et gratuit aux données et aux produits qui permettent, à court terme, de surveiller l'état de la production et les conditions actuelles de disponibilité de l'eau afin de fournir des informations aux décideurs locaux. À plus long terme, le produit satellitaire servira de base aux mesures visant à atténuer les effets du changement climatique (par exemple, modification des calendriers de culture du maïs, changement des cultivars plantés, etc.). De plus, le temps de traitement et la nature synoptique des produits devraient contribuer efficacement à la surveillance des cultures et à l'élaboration d'actions à long terme visant à préserver les cultivars indigènes de maïs adaptés aux nouveaux climats locaux.

Corn field

Champ de maïs sur le site d’étude © Instituto Politécnico Nacional 

Mapping

(a) Location géographique de Huamantla, Tlaxcala, Mexique. (b) Région agricole au centre du Mexique. (c) Carte de la texture du sol de la région agricole aux échelles de 3, 9 et 36 km. © Instituto Politécnico Nacional

TERRITOIRE D'EXPÉRIMENTATION

Huamantla, Mexique

DONNÉES

Satellite

  • Copernicus Sentinel-1A et 1B : Séries temporelles tous les six jours, avec une résolution de 10 m.
  • Landsat : Séries temporelles tous les 16 jours, avec une résolution de 30 m.
  • MODIS : Séries temporelles tous les 16 jours avec une résolution de 1 km.
  • NASA SMAP : Séries temporelles tous les 3 jours, avec une résolution de 36 et 9 km.
  • ESA SMOS : Séries temporelles tous les 3 jours, avec une résolution de 36 et 25 km.
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Autres

  • Station météorologique : Conditions météorologiques sur la zone
  • Archivage des données décrivant les informations in-situ
  • Système SIRIS, base de données fournie par l'Agence spatiale mexicaine

RÉSULTATS - PRODUITS FINAUX

Les produits de la sécheresse seront en accès libre par internet en utilisant l'infrastructure informatique de l'Agence Spatiale Mexicaine. Ce portail en ligne permettra de visualiser les données traitées et générées dans le cadre du projet :

  • Carte mensuelle des zones de culture de maïs ;
  • Carte hebdomadaire de l'humidité du sol ;
  • Carte hebdomadaire de la teneur en eau de la végétation ;
  • Résultats d'analyses sur l'impact climatique des changements observés.

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