Published December 15, 2022 | Version v1
Publication Open

Contribution of remote sensing to wildfire trend and dynamic analysis in two of Ghana's ecological zones: Guinea-savanna and Forest-savanna mosaic

Creators

  • 1. University for Development Studies

Description

Abstract Background Two of Ghana's ecological zones—Guinea-savanna zone (GSZ) and Forest-savanna mosaic zone (FSZ)—are practically homologous in terms of structure and floristic composition, with some differences. The various sub-ecosystems that make up these areas are being depleted and losing their natural values due to various threats. There is little understanding about the fire trends in these areas due to lack of data and poor accessibility to existing fire statistics. This study aimed to contribute to the understanding of the trends of area burned and active fire in the Guinea-savanna and Forest-savanna mosaic zones in order to inform policy-makers about sustainable management options. We used the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) daily active fire (MDC14ML) and burned-area (MCD64A1) products to characterize the fire regime in terms of seasonality, intensity, density, a burned area, frequency, and the trends during the study period of 2001 to 2021. Results This study indicated that fire activity started in October and peaked in December (GSZ) and January (FSZ). The mean proportion burned was approximately 39.95% or a burnt area of 2659.31 km 2 (FSZ) and 60.05% or a burnt area of 3996.63 km 2 (GSZ), while the frequency was approximately 42.87% or 1759.95 of active fires (FSZ) and 57.13% or 2345.26 of active fires (GSZ). In the year 2018 GSZ recorded the largest burned area (19 811.2 km 2 or an average of 825.5 km 2 ) with 4719 active points detected whereas the FSZ recorded its greatest burned area in 2015 (8727.4 km 2 ) with 5587 active points recorded, which represents an average of 363.6 km 2 of area burned of the total area burned (2001-2021). In addition, it was found that specific times of the day (1000 hours to 1420 hours) recorded the majority of burned areas. Conclusions In conclusion, the trend is decreasing for the area burned, and increasing for the number of fires. This study demonstrated the relevance of remote sensing to describe spatial and temporal patterns of fire occurrence in Ghana and highlighted the need for fire control and fuel management by the policies and institutions (e.i: Ghana National Fire and Rescue Service) in these important and vulnerable zones (GSZ and FSZ), especially in the Forest-Savannah zone, which is increasingly affected by the disasters of wildfires and records more and more of active fires than GSZ. Therefore, rigorous continuous monitoring is essential in collaboration with organizations fighting for the conservation of natural resources in the field is strongly recommended.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية مجردة اثنان من المناطق البيئية في غانا - منطقة غينيا السافانا (GSZ) ومنطقة فسيفساء الغابات السافانا (FSZ)- متماثلان عمليًا من حيث البنية والتكوين الزهري، مع بعض الاختلافات. يتم استنزاف النظم الإيكولوجية الفرعية المختلفة التي تشكل هذه المناطق وتفقد قيمها الطبيعية بسبب التهديدات المختلفة. هناك فهم ضئيل لاتجاهات الحرائق في هذه المناطق بسبب نقص البيانات وضعف إمكانية الوصول إلى إحصاءات الحرائق الحالية. تهدف هذه الدراسة إلى المساهمة في فهم اتجاهات المناطق المحروقة والنيران النشطة في مناطق فسيفساء غينيا سافانا وغابة سافانا من أجل إطلاع صانعي السياسات على خيارات الإدارة المستدامة. استخدمنا مقياس الطيف الإشعاعي التصويري متوسط الدقة (MODIS) للحرائق النشطة اليومية (MDC14ML) ومنتجات المناطق المحترقة (MCD64A1) لوصف نظام الحريق من حيث الموسمية والكثافة والكثافة والمنطقة المحترقة والتردد والاتجاهات خلال فترة الدراسة من 2001 إلى 2021. النتائج أشارت هذه الدراسة إلى أن نشاط الحريق بدأ في أكتوبر وبلغ ذروته في ديسمبر (GSZ) ويناير (FSZ). كان متوسط النسبة المحترقة حوالي 39.95 ٪ أو منطقة محترقة تبلغ 2659.31 كم 2 (منطقة FSZ) و 60.05 ٪ أو منطقة محترقة تبلغ 3996.63 كم 2 (منطقة GSZ)، في حين كان التردد حوالي 42.87 ٪ أو 1759.95 من الحرائق النشطة (منطقة FSZ) و 57.13 ٪ أو 2345.26 من الحرائق النشطة (منطقة GSZ). في عام 2018، سجلت منطقة جي إس زد أكبر منطقة محترقة (19.811.2 كم 2 أو ما متوسطه 825.5 كم 2 ) مع اكتشاف 4719 نقطة نشطة في حين سجلت منطقة FSZ أكبر منطقة محترقة في عام 2015 (8727.4 كم 2 ) مع تسجيل 5587 نقطة نشطة، وهو ما يمثل متوسط 363.6 كم 2 من المساحة المحترقة من إجمالي المساحة المحترقة (2001-2021). بالإضافة إلى ذلك، وجد أن أوقاتًا محددة من اليوم (من 1000 ساعة إلى 1420 ساعة) سجلت غالبية المناطق المحروقة. الاستنتاجات في الختام، يتناقص الاتجاه بالنسبة للمنطقة المحترقة، ويتزايد بالنسبة لعدد الحرائق. أظهرت هذه الدراسة أهمية الاستشعار عن بعد لوصف الأنماط المكانية والزمانية لحدوث الحرائق في غانا وسلطت الضوء على الحاجة إلى السيطرة على الحرائق وإدارة الوقود من قبل السياسات والمؤسسات (مثل: الدائرة الوطنية للإطفاء والإنقاذ في غانا) في هذه المناطق المهمة والضعيفة (GSZ و FSZ)، لا سيما في منطقة فورست سافانا، التي تتأثر بشكل متزايد بكوارث حرائق الغابات وتسجل المزيد والمزيد من الحرائق النشطة أكثر من GSZ. لذلك، يوصى بشدة بالرصد المستمر الصارم بالتعاون مع المنظمات التي تكافح من أجل الحفاظ على الموارد الطبيعية في الميدان.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Deux des zones écologiques du Ghana - la zone de savane guinéenne (GSZ) et la zone de mosaïque de savane forestière (FSZ)- sont pratiquement homologues en termes de structure et de composition floristique, avec quelques différences. Les différents sous-écosystèmes qui composent ces zones s'épuisent et perdent leurs valeurs naturelles en raison de diverses menaces. Il y a peu de compréhension des tendances des incendies dans ces zones en raison du manque de données et de la faible accessibilité aux statistiques existantes sur les incendies. Cette étude visait à contribuer à la compréhension des tendances des zones brûlées et des incendies actifs dans les zones de mosaïque Guinée-Savane et Forêt-Savane afin d'informer les décideurs politiques sur les options de gestion durable. Nous avons utilisé les produits Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) daily active fire (MDC14ML) et burn-area (MCD64A1) pour caractériser le régime d'incendie en termes de saisonnalité, d'intensité, de densité, de surface brûlée, de fréquence et de tendances au cours de la période d'étude de 2001 à 2021. Résultats Cette étude a indiqué que l'activité des incendies a commencé en octobre et a culminé en décembre (GSZ) et en janvier (FSZ). La proportion moyenne brûlée était d'environ 39,95% soit une surface brûlée de 2659,31 km 2 (FSZ) et de 60,05% soit une surface brûlée de 3996,63 km 2 (GSZ), tandis que la fréquence était d'environ 42,87% soit 1759,95 de feux actifs (FSZ) et de 57,13% soit 2345,26 de feux actifs (GSZ). Au cours de l'année 2018, la GSZ a enregistré la plus grande superficie brûlée (19 811,2 km 2 ou une moyenne de 825,5 km 2 ) avec 4719 points actifs détectés tandis que la FSZ a enregistré sa plus grande superficie brûlée en 2015 (8727,4 km 2 ) avec 5587 points actifs enregistrés, ce qui représente une moyenne de 363,6 km 2 de superficie brûlée de la superficie totale brûlée (2001-2021). En outre, il a été constaté que des moments spécifiques de la journée (1000 heures à 1420 heures) enregistraient la majorité des zones brûlées. Conclusions En conclusion, la tendance est à la baisse pour la zone brûlée, et à la hausse pour le nombre d'incendies. Cette étude a démontré la pertinence de la télédétection pour décrire les schémas spatio-temporels d'occurrence des incendies au Ghana et a souligné la nécessité de la lutte contre les incendies et de la gestion du carburant par les politiques et les institutions (par exemple, le Service national des incendies et des secours du Ghana) dans ces zones importantes et vulnérables (GSZ et FSZ), en particulier dans la zone Forest-Savannah, qui est de plus en plus touchée par les catastrophes causées par les incendies de forêt et enregistre de plus en plus d'incendies actifs que GSZ. Par conséquent, un suivi continu rigoureux est essentiel en collaboration avec les organisations luttant pour la conservation des ressources naturelles sur le terrain est fortement recommandé.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes abstractos Dos de las zonas ecológicas de Ghana -Guinea-savanna zone (GSZ) y Forest-savanna mosaic zone (FSZ)- son prácticamente homólogas en términos de estructura y composición florística, con algunas diferencias. Los diversos subecosistemas que componen estas áreas se están agotando y perdiendo sus valores naturales debido a diversas amenazas. Hay poca comprensión sobre las tendencias de incendios en estas áreas debido a la falta de datos y la mala accesibilidad a las estadísticas de incendios existentes. Este estudio tuvo como objetivo contribuir a la comprensión de las tendencias del área quemada y el fuego activo en las zonas de mosaico de Guinea-sabana y Bosque-sabana con el fin de informar a los responsables políticos sobre las opciones de gestión sostenible. Utilizamos los productos del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) de fuego activo diario (MDC14ML) y de área quemada (MCD64A1) para caracterizar el régimen de incendios en términos de estacionalidad, intensidad, densidad, área quemada, frecuencia y tendencias durante el período de estudio de 2001 a 2021. Resultados Este estudio indicó que la actividad de incendios comenzó en octubre y alcanzó su punto máximo en diciembre (GSZ) y enero (FSZ). La proporción media quemada fue de aproximadamente 39.95% o un área quemada de 2659.31 km 2 (FSZ) y 60.05% o un área quemada de 3996.63 km 2 (GSZ), mientras que la frecuencia fue de aproximadamente 42.87% o 1759.95 de incendios activos (FSZ) y 57.13% o 2345.26 de incendios activos (GSZ). En el año 2018 GSZ registró la mayor área quemada (19 811.2 km 2 o un promedio de 825.5 km 2 ) con 4719 puntos activos detectados mientras que la FSZ registró su mayor área quemada en 2015 (8727.4 km 2 ) con 5587 puntos activos registrados, lo que representa un promedio de 363.6 km 2 de área quemada del área total quemada (2001-2021). Además, se encontró que momentos específicos del día (1000 horas a 1420 horas) registraban la mayoría de las áreas quemadas. Conclusiones En conclusión, la tendencia es decreciente para la zona quemada, y creciente para el número de incendios. Este estudio demostró la relevancia de la teledetección para describir los patrones espaciales y temporales de ocurrencia de incendios en Ghana y destacó la necesidad de control de incendios y gestión de combustible por parte de las políticas e instituciones (es decir, el Servicio Nacional de Bomberos y Rescate de Ghana) en estas zonas importantes y vulnerables (GSZ y FSZ), especialmente en la zona Bosque-Sabana, que se ve cada vez más afectada por los desastres de los incendios forestales y registra más incendios activos que GSZ. Por lo tanto, se recomienda encarecidamente un seguimiento continuo y riguroso en colaboración con las organizaciones que luchan por conservar los recursos naturales en el campo.

Files

latest.pdf.pdf

Files (2.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:074c00b5cadaedb2190db4f0b39bc032
2.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مساهمة الاستشعار عن بعد في اتجاه حرائق الغابات والتحليل الديناميكي في منطقتين إيكولوجيتين في غانا: غينيا سافانا وفسيفساء فورست سافانا
Translated title (French)
Contribution de la télédétection à la tendance des feux de forêt et à l'analyse dynamique dans deux des zones écologiques du Ghana : la mosaïque Guinée-Savane et Forêt-Savane
Translated title (Spanish)
Contribución de la teledetección a la tendencia de los incendios forestales y análisis dinámico en dos de las zonas ecológicas de Ghana: la sabana guineana y el mosaico sabana forestal

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4311598728
DOI
10.21203/rs.3.rs-2350927/v1

Is supplement to
https://openalex.org/W4386428464 (Other)
https://openalex.org/W3112356265 (Other)
https://openalex.org/W3111098267 (Other)
https://openalex.org/W3046338786 (Other)
https://openalex.org/W2900969150 (Other)
https://openalex.org/W264709706 (Other)
https://openalex.org/W2383882895 (Other)
https://openalex.org/W2179620014 (Other)
https://openalex.org/W2032265577 (Other)
https://openalex.org/W1966691460 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W1496830370
  • https://openalex.org/W1513832152
  • https://openalex.org/W1535679254
  • https://openalex.org/W1558980012
  • https://openalex.org/W1832501560
  • https://openalex.org/W1949462709
  • https://openalex.org/W1955489351
  • https://openalex.org/W1972978214
  • https://openalex.org/W1981916326
  • https://openalex.org/W1982664619
  • https://openalex.org/W1982952585
  • https://openalex.org/W1983965044
  • https://openalex.org/W1984868512
  • https://openalex.org/W1990433123
  • https://openalex.org/W2014565566
  • https://openalex.org/W2016218298
  • https://openalex.org/W2018301306
  • https://openalex.org/W2022742636
  • https://openalex.org/W2028873472
  • https://openalex.org/W2040594664
  • https://openalex.org/W2048349820
  • https://openalex.org/W2053997187
  • https://openalex.org/W2057924073
  • https://openalex.org/W2060032024
  • https://openalex.org/W2060098302
  • https://openalex.org/W2073714912
  • https://openalex.org/W2075785519
  • https://openalex.org/W2090191602
  • https://openalex.org/W2100482640
  • https://openalex.org/W2102772505
  • https://openalex.org/W2105440670
  • https://openalex.org/W2108403435
  • https://openalex.org/W2109806406
  • https://openalex.org/W2124385339
  • https://openalex.org/W2134009448
  • https://openalex.org/W2136114760
  • https://openalex.org/W2143744444
  • https://openalex.org/W2150032320
  • https://openalex.org/W2154710695
  • https://openalex.org/W2157770277
  • https://openalex.org/W2160393969
  • https://openalex.org/W2164252564
  • https://openalex.org/W2166669658
  • https://openalex.org/W2168338454
  • https://openalex.org/W2169232608
  • https://openalex.org/W2171210136
  • https://openalex.org/W2178782888
  • https://openalex.org/W2187213073
  • https://openalex.org/W2318680928
  • https://openalex.org/W2502699186
  • https://openalex.org/W2732607881
  • https://openalex.org/W2792182204
  • https://openalex.org/W2796034401
  • https://openalex.org/W2939259651
  • https://openalex.org/W2969492036
  • https://openalex.org/W2991525116
  • https://openalex.org/W2999799256
  • https://openalex.org/W3007286176
  • https://openalex.org/W3017174959
  • https://openalex.org/W3044922688
  • https://openalex.org/W3055975969
  • https://openalex.org/W3186469707
  • https://openalex.org/W4205357323
  • https://openalex.org/W4224212668
  • https://openalex.org/W4226128492
  • https://openalex.org/W4280633375
  • https://openalex.org/W77030656