Bouras, Elhoussaine, Jarlan, Lionel, Er-Raki, Salah, Albergel, Clément, Richard, Bastien, Balaghi, Riad, Khabba, Said, Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculté des Sciences et Techniques Marrakech, Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Gestion de l'Eau, Acteurs, Usages (UMR G-EAU), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut national de la recherche agronomique [Maroc] (INRA Maroc), European Commission - 645642, European Commission Joint Research Centre - 823965, SAGESSE 'Systeme d'Aide à la décision pour la GEstion des reSSources en Eau' - PPR/2015/48, PHC Toubkal - 39064WG/2018, ARTS program from IRD, France, H2020 PRIMA ALTOS project, MISTRALS/SICMED2, European Project: 645642,H2020,H2020-MSCA-RISE-2014,REC(2015), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Faculté des Sciences et Techniques Marrakech (FSTG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
International audience; In Morocco, cereal production shows high interannual variability due to uncertain rainfall and recurrent drought periods. Considering the socioeconomic importance of cereal for the country, there is a serious need to characterize the impact of drought on cereal yields. In this study, drought is assessed through (1) indices derived from remote sensing data (the vegetation condition index (VCI), temperature condition index (TCI), vegetation health ind ex (VHI), soil moisture condition index (SMCI) and soil water index for different soil layers (SWI)) and (2) key land surface variables (Land Area Index (LAI), soil moisture (SM) at different depths, soil evaporation and plant transpiration) from a Land Data Assimilation System (LDAS) over 2000–2017. A lagged correlation analysis was conducted to assess the relationships between the drought indices and cereal yield at monthly time scales. The VCI and LAI around the heading stage (March-April) are highly linked to yield for all provinces (R = 0.94 for the Khemisset province), while a high link for TCI occurs during the development stage in January-February (R = 0.83 for the Beni Mellal province). Interestingly, indices related to soil moisture in the superficial soil layer are correlated with yield earlier in the season around the emergence stage (December). The results demonstrate the clear added value of using an LDAS compared with using a remote sensing product alone, particularly concerning the soil moisture in the root-zone, considered a key variable for yield production, that is not directly observable from space. The time scale of integration is also discussed. By integrating the indices on the main phenological stages of wheat using a dynamic threshold approach instead of the monthly time scale, the correlation between indices and yield increased by up to 14%. In addition, the contributions of VCI and TCI to VHI were optimized by using yield anomalies as proxies for drought. This study opens perspectives for the development of drought early warning systems in Morocco and over North Africa, as well as for seasonal crop yield forecasting.