Analysis of plant phenology dynamics in Spain from 1983 to 2020 using satellite imagery

Adell Michavila, Maria (Universidad de Zaragoza) ; Vicente-Serrano, Sergio M. ; Montorio Llovería, Raquel (Universidad de Zaragoza) ; Cai, ZangZang ; Eklundh, Lars

Resumen: This study spatially analyzes plant phenology and its variations over time in mainland Spain and the Balearic Islands. To conduct the analysis, a nearly 40-year span time series (1983-2020) was generated by merging NDVI vegetation index values from satellite images sourced from NOAA-AVHRR and MODIS sensors. The phenological variables were calculated using TIMESAT 3.3, which extracted 13 phenometrics whose trends were evaluated using the Theil-Sen model, and their significance was assessed with the Mann-Kendall test. The results reveal regional differences between Eurosiberian Spain and the Mediterranean region regarding the start and end phases of the season. On average, the Eurosiberian zones have experienced delays in their season start and end dates, by approximately 0.35 and 0.22 days per year over the study period, respectively, while the Mediterranean region has seen an advancement in leaf-out and senescence dates by about 0.07 and 0.05 days per year. A greening trend across the entire study area and significant contrasts among land covers have also been observed, opening avenues for future studies to delve deeper into these behavioral differences and their interactions with changes in climate and land management.

En este estudio se analiza espacialmente la fenología vegetal y sus variaciones a lo largo del tiempo en la España peninsular e Islas Baleares. Para realizar el análisis se ha generado una serie temporal de casi 40 años (1983-2020) a partir de la fusión de valores del índice de vegetación NDVI de imágenes de satélite procedentes de los sensores NOAA-AVHRR y MODIS. El cálculo de las variables fenológicas se ha realizado con TIMESAT 3.3. que ha extraído 13 fenométricas cuya tendencia se ha evaluado a partir del modelo Theil-Sen y la significación de esta con el test de Mann Kendal. Los resultados muestran diferencias regionales entre la España eurosiberiana y la mediterránea respecto a las fenofases de inicio y final de temporada. Las zonas eurosiberianas de media han visto retrasadas sus fechas de inicio y final de temporada, en torno a 0,35 y 0,22 días cada año a lo largo del periodo de estudio respectivamente, mientras que la región mediterránea ha adelantado las fechas de salida de las hojas y la senescencia de media alrededor de 0,07 y 0,05 días al año. También se ha observado una tendencia al reverdecimiento de toda el área de estudio e importantes contrastes entre las cubiertas del suelo que abren la puerta a futuros estudios que profundicen en estas diferencias de comportamiento y en sus interacciones con los cambios en el clima y en la gestión del territorio.

Idioma: Inglés

DOI: 10.18172/cig.5739

Año: 2024

Publicado en: Geographical Research Letters 50, 1 (2024), 145-178
ISSN: 0211-6820

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/CSIC/i-Link2021-LINKB20080
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/EUR/MICINN/FEDER/TED2021-129152B-C41
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2022-137244OB-I00

Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)

Área (Departamento): Área Análisis Geográfico Regi. (Dpto. Geograf. Ordenac.Territ.)