Soil moisture from remote sensing to forecast desert locust presence

Preventive control of desert locusts is based on monitoring recession areas to detect outbreaks. Remote sensing has been increasingly used in the preventive control strategy. Soil moisture is a major ecological driver of desert locust populations but is still missing in the current imagery toolkit for preventive management. By means of statistical analyses, combining field observations of locust presence/absence and soil moisture estimates at 1km resolution from a disaggregation algorithm, we assess the potential of soil moisture to help preventive management of desert locust. We observe that a soil moisture dynamics increase of above 0.09cm(3)/cm(3) for 20days followed by a decrease of soil moisture may increase the chance to observe locusts 70days later. We estimate the gains in early warning timing compared to using imagery from vegetation to be 3weeks. We demonstrate that forecasting errors may be reduced by the combination of several types of indicators such as soil moisture and vegetation index in a common statistical model forecasting locust presence. Policy implications. Soil moisture estimates at 1km resolution should be used to plan desert locust surveys in preventive management. When soil moisture increases in a dry area of potential habitat for the desert locust, field surveys should be conducted two months later to evaluate the need of further preventive actions. Remote sensing estimates of soil moisture could also be used for other applications of integrated pest management. Foreign Language Abstract Resume La lutte preventive contre le criquet pelerin consiste a detecter le plus tot possible tout debut de pullulation. La teledetection est de plus en plus utilisee dans la strategie de lutte preventive. Bien que l'humidite du sol soit une variable ecologique majeure dans la dynamique des populations de criquet pelerin, elle manque a l'arsenal d'outils de teledetection pour cette strategie preventive. A travers des analyses statistiques qui relient les observations de presence/absence des criquets aux estimations d'humidite du sol a une resolution d'un kilometre issues d'un algorithme de desagregation, nous evaluons le potentiel de cet indicateur dans la gestion preventive du criquet pelerin. Nous observons qu'une augmentation de l'humidite du sol au-dessus de 0.09cm(3)/cm(3) pendant 20 jours suivie d'une diminution augmente les chances d'observer des criquets pelerins 70 jours plus tard. Nous estimons que cet indicateur permet de gagner trois semaines dans l'alerte precoce par rapport a l'utilisation d'indicateurs de vegetation. Nous demontrons que les erreurs de prevision de presence des criquets peuvent etre reduites en combinant dans des modeles statistiques plusieurs types d'indicateurs tels que l'humidite du sol et des indices de vegetation. Implications pour les politiques publiques. Nous recommandons l'utilisation operationnelle des estimations d'humidite du sol a 1 km de resolution dans la lutte preventive contre le criquet pelerin. Quand l'humidite du sol augmente dans une zone aride d'habitat potentiel du criquet pelerin, des prospections acridiennes devraient etre conduites dans les deux mois suivants afin d'evaluer le besoin d'effectuer d'autres mesures preventives. L'humidite du sol estimee par teledetection pourrait aussi etre utile dans la gestion integree d'autres ravageurs des cultures.