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Biomass is the largest source of renewable energy in the United States, and corn ethanol currently constitutes the vast majority of the country's biofuel. Extended plantation of annual crops for biofuel production, however, has raised concerns about long-term environmental, ecological, and socioeconomic consequences. Switchgrass (Panicum virgatum L.), along with other warm-season grasses, is native to the precolonial tallgrass prairie in North America and is identified as an alternative energy crop for cellulosic feedstocks. This article describes a phenology-based geospatial approach to mapping the geographic distribution of this perennial energy crop in the tallgrass prairie. Time series of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) satellite imagery (500-m resolution, eight-day interval) in 2007 were processed to extract five phenology metrics: end of season, season length, peak season, summer dry-down, and cumulative growth. A multitier decision tree was developed to map major crops, especially native prairie grasses in the region. The geographic context of the 20 million ha of perennial native grasses extracted in this study could be combined with economic and environmental considerations in a geographic information system to assist decision making for energy crop development in the prairie region.

La biomasa es la mayor fuente de energía renovable de los Estados Unidos, y actualmente el etanol de maíz constituye una vasta línea de biocombustibles del país. La ampliación del área de plantación anual para la producción de biocombustible, sin embargo, ha despertado preocupaciones sobre consecuencias ambientales, ecológicas y socioeconómicas a largo plazo. El pasto varilla o “switchgrass” (Panicum virgatumL.), junto con otros pastos de estación cálida, es nativo de la pradera de pastos altos en América del Norte y se le identifica como un cultivo energético alternativo para producir concentrados para animales a base de celulosa. Este artículo describe un enfoque geoespacial de base fenológica para cartografiar la distribución geográfica de este pasto energético perenne de la pradera de pastos altos. Se procesaron series de tiempo de imágenes satelitales del Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, o MODIS (resolución de 500-m, a intervalos de ocho días) de 2007, para extraer cinco métricas de fenología: final de la estación, longitud de la estación, estación pico, aridez del verano, y crecimiento acumulativo. Se desarrolló un árbol de decisiones multifila para cartografiar los principales cultivos de la región, especialmente los de pastos nativos de pradera. El contexto geográfico de los 20 millones de hectáreas de pastos nativos perennes considerados en este estudio podría combinarse con consideraciones económicas y ambientales en un sistema de información geográfica, para ayudar en la toma de decisiones sobre desarrollo de cultivos energéticos en la región de las praderas.

 

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