Impact of climate and demographic changes on the vegetation of the M’goun Geopark UNESCO of Morocco (1984-2021)

Abstract

The primary goal of this study is to identify changes in the vegetation cover of the geopark M’goun region of Morocco, as a sample area to track the Moroccan vegetation status, and the crucial factors that influenced its evolution between 1984 and 2021. The NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) method has been used, combined with supervised classification manipulated with the Google Earth Engine and through statistical analysis using R, together with field trips and Google Earth records for supervised classification. The percentage of vegetation density, made up of oak groves, Matorrals, red juniper, and thuja, in addition to a highly biodiverse cover, displays a declining trend. Medium-cover vegetation decreased by 29.5%, dense vegetation decreased considerably by 70.9%, and low-cover vegetation saw a minimal decline of 0.02%. As a result, dense and medium vegetation are being replaced by bare lands or poor-quality cover formed by sparse plants and solitary trees. In addition, precipitation increased slightly, showing an irregular trend, with average minimum and maximum temperatures rising by +1.7°C and +1.4°C, respectively. Furthermore, the population increased by 84.47%. Statistical analysis showed that the most important parameters affecting medium and dense vegetation cover are temperatures (Tmin and Tmax) and population density, as evidenced by the strong correlation between them. In contrast, sparse vegetation cover showed less correlation due to its heterogeneity. However, precipitation played a minimal role in vegetation evolution. Change detection maps revealed a significant negative impact on vegetation cover. This degradation was localized in the southern part of the area of study, where, according to the demographic density map, the majority of the population resides. Deforestation continues due to the lifestyle and economic activities of the local population. These factors, combined with climate change, are exerting large-scale pressure on the forest throughout the geopark.

El objetivo principal de este estudio es identificar los cambios en la cobertura vegetal de la región del geoparque M’goun en Marruecos, como área de muestra para monitorear el estado de la vegetación marroquí, y los factores cruciales que influyen en su evolución entre 1984 y 2021. Se utilizó el método del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI, por sus siglas en inglés), combinado con clasificación supervisada manipulada mediante Google Earth Engine y análisis estadístico utilizando R, junto con visitas de campo y registros de Google Earth para la clasificación supervisada. El porcentaje de densidad de vegetación, que incluye bosques de roble, matorrales, enebro rojo y tuya, junto con una cubierta altamente biodiversa, tiende a disminuir. La vegetación de cobertura media disminuyó en un 29,5%, la vegetación densa disminuyó considerablemente en un 70,9% y la vegetación de cobertura baja experimentó una disminución mínima del 0,02%. Como resultado, la vegetación densa y de cobertura media está siendo reemplazada por tierras desnudas o coberturas de mala calidad formadas por plantas dispersas y árboles solitarios. Además, las precipitaciones aumentaron ligeramente y tendieron a ser irregulares, con un aumento promedio de las temperaturas mínimas y máximas de +1,7 °C y +1,4 °C, respectivamente. Además, la población aumentó en un 84,47%. El análisis estadístico mostró que los parámetros más importantes que afectan la cobertura de vegetación de cobertura media y densa son las temperaturas (Tmin y Tmax) y la densidad de población, como se evidencia por la fuerte correlación entre ellos. En contraste, la cobertura vegetal dispersa mostró una menor correlación debido a su heterogeneidad. Sin embargo, las precipitaciones jugaron un papel mínimo en la evolución de la vegetación. El mapa de detección de cambios reveló un impacto negativo significativo en la cobertura vegetal. Esta degradación se localizó en la parte sur del área estudiada, donde, según el mapa de densidad demográfica, reside la mayoría de la población. La deforestación continúa debido al estilo de vida y las actividades económicas de la población local. Estos factores, combinados con el cambio climático, están ejerciendo una presión a gran escala sobre el bosque en todo el geoparque.