VENµS monitors the resillience of Bouconne forest to caterpillar defoliation

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I left you in mid-July with an unbearable suspense: would the Bouconne oak forest, the real lung of the Toulouse conurbation, resist the caterpillar attack of which it was the victim? The gypsy moth is a small butterfly whose voracious caterpillar appreciates oaks. This year, the moth caterpillars have flourished in some areas of the Bouconne forest, to the point where its damage has become visible from 700 km above sea level. Everything was explained in this post at the beginning of July.

But rest assured, our satellites have continued to watch over the forest, and it is with joy that we can see that everything is better, thanks to this beautiful series of images from the Venµs satellite of CNES and the Israeli Space Agency. In these images, we used false colors, and the vegetation appears in red. It is the observation in the near infra-red band that is most sensitive to vegetation strength, and it is this spectral band that appears here in red. On this series, we notice the defoliation effect is most significant in June, on two areas of the forest whose color turns brown, and that from mid-July, the situation improves. In the last image of August 4, there is only a slight difference between the areas attacked in June and the others.

 

Series of Venµs images in false colors, from May to early August 2019, above the Bouconne forest, west of Toulouse, France. The data are presented in false colors, the near infrared is in red, while the blue and green channels correspond to the blue and green bands. The more vigorous the vegetation, the more red the colour.

Now that the caterpillars have metamorphosed into butterflies that enjoy their summer thinking only about gathering pollen and breeding, the oaks have been able to take advantage of this break to produce new leaves, and start storing reserves for the winter. Experts indicate that in years of moths attacks, which fortunately do not occur every year, the rings on the trunks are tighter, which proves that the attack has an impact on tree growth. If some of these specialists are passing through here, I would like to know why the attacks were concentrated on two bands of the forest, and not on the whole forest. Why did some parts resist better than others? Do we have different tree species, different ages, different soils?

By the way, you can note the large number of clear images available in this series, thanks to the temporal repetitiveness of Venµs, which makes observations every other day. These data have been corrected for atmospheric effects, this is what we call Level 2A products. You can see that the image colours change very slowly with time, without the variations due to the amount of aerosols in the atmosphere. This shows that our treatments, performed with MAJA, work quite well. If you wish to access the data, it is available, free of charge, on https://theia.cnes.fr.

 

You are now reassured, so I wish you an as good summer as the one enjoyed by the gypsy moths (in their butterfly form)!

[VENµS] La forêt de Bouconne a résisté à l'attaque à la bombyx

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Je vous avez laissés à la mi-juillet avec un suspense insoutenable: la forêt de chênes de Bouconne, véritable poumon de l'agglomération de Toulouse, allait-elle résister à l'attaque à la bombyx dont elle était la victime ? Le bombyx disparate est un petit papillon dont la chenille vorace apprécie les chênes, qui cette année a pullulé dans certaines zones de la forêt de Bouconne, au point où ses dégâts sont devenus visibles depuis 700 km d'altitude. Tout était expliqué dans ce billet de début Juillet.

 

Mais rassurez vous, nos satellites ont continué à veiller sur la forêt, et c'est avec joie que nous pouvons constater que tout va mieux, grâce à cette belle série d'images du satellite Venµs du CNES et de l'agence spatiale Israélienne. Sur ces images, nous avons utilisé des fausses couleurs, et la végétation apparaît en rouge. C'est l'observation dans le proche-infra rouge qui est la plus sensible à la vigueur de la végétation, et c'est cette bande spectrale qui apparaît ici en rouge. Sur cette série, on remarque que c'est en juin que l'effet de défoliation est le plus important, sur deux zones de la forêt dont la couleur tourne au brun, et que dès la mi juillet, la situation s'améliore. Sur la dernière image du 4 août, on ne distingue plus qu'une légère différence entre les zones attaquées en juin et les autres.

Série d'images Venµs en fausses couleurs, de mai à début août 2019, au dessus de la forêt de Bouconne à l'ouest de Toulouse. Les données sont présentées en fausses couleurs, le proche infra rouge est en rouge, alors que les canaux bleu et vert correspondent aux bandes bleues et vertes. Plus la végétation est vigoureuse, plus la couleur est rouge.

Maintenant que les chenilles se sont métamorphosées en papillons qui ne pensent plus qu'à butiner et se reproduire (vivent les vacances !), les chênes ont pu en profiter pour produire de nouvelles feuilles, et commencer à stocker des réserves pour l'hiver. Les spécialistes indiquent que les années d'attaques à la bombyx, qui heureusement n'ont pas lieu tous les ans, les cernes sur les troncs sont plus resserrées, ce qui prouve que l'attaque a un impact sur la croissance des arbres. Si  certains de ces spécialistes passent par ici, j'aimerais bien savoir pourquoi les attaques se sont concentrées sur deux bandes de la forêt, et pas sur toute celle-ci. Pour quelles raison certaines parties ont-elle mieux résisté que d'autres ? Avons nous des espèces d'arbres différents, des ages différents, des sols différents ?

 

Au passage, vous pouvez noter le grand nombre d'images claires disponibles sur cette série, grâce à la répétitivité temporelle de Venµs, qui fait des observations tous les deux jours. Ces données ont été corrigés des effets atmosphériques, ce sont des produits de niveau 2A. Vous pouvez observer que les  teintes changent très lentement, sans les variations dues à la quantité d'aérosols dans l'atmosphère, ce qui montre que nos traitements, réalisés avec MAJA, fonctionnent bien. Si vous souhaitez accéder aux données, celles-ci sont disponibles, gratuitement, sur https://theia.cnes.fr.

 

Vous voilà rassurés, vous pouvez donc passer d'aussi bonnes vacances que les bombyx disparates (sous leur forme de papillons) !

 

Synthèses mensuelles de la durée d'enneigement dans les Alpes françaises

Pour le Conservatoire botanique national alpin j'ai généré les cartes de durée d'enneigement par mois (avril, mai, juin et juillet) pour 2016, 2017 et 2018 à partir de toutes les images Sentinel-2 et Landsat-8 disponibles chez Theia sur les Alpes (tuiles 31TGM 32TLS 31TGL 32TLR 31TGK 32TLQ). Normalement la méthode est conçue pour faire des synthèses annuelles donc j'étais curieux de voir le résultat au pas de temps mensuel.

Sentinel-2 sees caterpillars nibbling French forests

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One of my colleagues from CESBIO and CNES, a specialist in automatic classification methods and creator of free software named after Monteverdi's opera, told me that during his last Sunday walk in the Bouconne forest, the trees were being devoured by caterpillars. By listening, you could even hear them nibbling on the leaves. Even if he doesn't have my exaggeration tendencies, I wanted to check with my favourite satellite, Sentinel-2.

The image below compares, in false colours (the more red the vegetation is, the more vigorous the vegetation), the images acquired on 5 July 2017 and 5 July 2019 (the same period was cloudy in 2018). The differences are impressive, the red colour fades and almost disappears in places.

False color comparison (vegetation appears red) of Sentinel-2 level 2A images (processed by Theia) acquired on July 5, 2017 and 2019 over Boucone Forest near Toulouse. Some forest areas appear darker in 2019, due to the appetite of gypsy moth caterpillar...

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Une attaque à la bombyx vue par Sentinel-2

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Un de mes collègues du CESBIO et du CNES, spécialiste des méthodes de classification automatique et créateur de logiciels libres, m'a raconté que lors de sa dernière ballade dominicale dans la forêt de Bouconne, les arbres étaient en train d'être dévorés par des chenilles. En tendant l'oreille, on pouvait même les entendre grignoter les feuilles.  Même s'il n'a pas mes tendances à l’exagération,  j'ai voulu vérifier avec mon satellite préféré, Sentinel-2.

L'image ci dessous compare, en fausses couleurs (plus c'est rouge plus la végétation est vigoureuse), les images acquises le 5 juillet 2017 et le 5 juillet 2019 (la même période était nuageuse en 2018). Les différences sont impressionnantes, la couleur rouge s'atténue et disparaît presque par endroits, signe que les chenilles ont consommé une bonne partie des feuilles.

 

Comparaison en fausse couleur (la végétation apparaît en rouge) d'images Sentinel-2 de niveau 2A (traitées par Theia) acquises les 5 juillet 2017 et 2019 sur la forêt de Bouconne, près de Toulouse. Certaines zones forestières apparaissent plus sombres en 2019, du fait de l’appétit des larves de bombyx..

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[Theia] Un nouveau bulletin Theia est paru

Le Bulletin n°11 de Theia, préparé par Isabelle Biagiotti, vient de paraître !

Au sommaire

  • les nouvelles du réseau : l’ART Nouvelle-Calédonie, les produits Humidité du sol, la chaîne Maja, la traque des moustiques, l’occupation des sols de la Réunion…
  • des articles sur les missions satellitaire SWOT et Thrishna, la plateforme A2S, Mundi Web Service, le Cospar…
  • un focus sur le produit Neige
  • des échos de recherche sur l’assimilation des données à haute résolution spatiale sur les surfaces terrestres et le suivi de la biomasse
  • deux nouveaux portraits de chercheurs impliqués dans Theia

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India water crisis: Sentinel-1 detects surface water, ForEarth app restitutes and shares water stresses

In the framework of an open call Science4society funded by ESA, researchers at CESBIO have implemented a surface water detection algorithm from radar data Sentinel-1 on a cloud computing system. An API developed by Geomatys and JeoBrowser, two IT companies in France, is used to send the resulting surface water masks to a smartphone App named ForEarth, which display the surface water fluctuation in time for Indian regions.

The beta version is available on PlayStore and displays statistics and water masks for the Hyderabad region, Telangana, India.

The Hyderabad area has been processed. rest of India will be processed soon

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MAJA and LIS selected for the next Pan European high resolution snow and ice monitoring service

The European Environment Agency (EEA) has selected a consortium led by Magellium to implement the next Pan European high resolution snow and ice monitoring of the Copernicus Land Monitoring Service.

EEA 34 countries and corresponding Sentinel-2 tiles

This future service aims to monitor three variables at 20 m resolution over the tiles displayed above:

  1. Fractional Snow Cover (FSC)
  2. Permanent Snow Line (PSL)
  3. River and Lake Ice (RLI)

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Detecting geolocation errors in glacier outlines with Sentinel-2 snow cover duration maps

Two years ago I posted an animation of the snow cover area evolution near Zermatt, Switzerland from Sentinel-2 L2A data processed by LIS.

From this time series of snow maps I generated a snow cover duration map and
added the glacier outlines from the Randolph Glacier Inventory 5.0.

Colors: Snow cover duration between 01 Sep 2016 to 31 Aug 2017 (in days). Black line: Glacier outline from RGI.



I was satisfied by the overall good agreement between the areas with a high snow cover duration and the glacier outlines. However by looking more closely at the small isolated glacier in the eastern part I noticed a mismatch between both datasets..
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Les dépôts d'avalanche sur le glacier du Miage vus par le produit neige Theia

Récemment j'ai extrait la carte de la durée de l'enneigement faite à partir des produits neige Theia pour la Direction Départementale des Territoires de Haute-Savoie (DDT 74). Pour cela j'ai traité quatre tuiles Sentinel-2 ce qui couvre une bonne partie des Alpes du Nord.

Durée de l'enneigement du 01 septembre 2017 au 31 aout 2018 calculée à partir des produits Theai

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En inspectant cette image mon œil a été attiré par des anomalies positives sur la langue rocheuse du glacier du Miage au sud du Mont-Blanc (cliquer sur l'image pour agrandir).

Ces surfaces qui restent enneigées plus longtemps que leur voisinage sont des dépôts d'avalanche bien visibles sur Google Earth. Je n'ai pas trouvé la date de l'image utilisée par Google Earth mais on remarque la bonne correspondance entre les dépôts de cette photo instantanée et le produit de durée d'enneigement (un peu comme dans ce post historique) !


Note

Comme pour les Rocheuses Canadiennes, j'ai d'abord cherché la limite haute de l'altitude des zones de forêts pour ne garder que les zones ouvertes d'altitude où le produit Theia est le plus robuste. Ce qui m'a permis de conclure qu'en première approximation on peut conserver les zones situées au-dessus de 2000 m.

Densité du couvert forestier dans les tuiles T31TGL, T31TGM, T32TLR et T32TLS par tranche d'altitude d'après le produit Copernicus Tree Cover Density 2015 à 100 m de résolution. Pour chaque case, le trait rouge central indique la médiane, et les bords inférieur et supérieur indiquent respectivement les 25ème et 75ème percentiles. Les boites à moustaches s'étendent jusqu'aux points de données les plus extrêmes non considérés comme des valeurs aberrantes, et les valeurs aberrantes sont tracées individuellement à l'aide du symbole «+».