Új technológiával a tudósok megvizsgálhatják, hogy a rovarok által okozott fertőzések, például a nyugati fenyőféreg milyen szerepet játszanak az éghajlatváltozásban. Fotó: Paul Williams
Megsemmisítő ciklusrá vált az USA nyugati részén: A melegebb hőmérsékletek és az aszály meghosszabbítják a hegyi fenyőbogarak életciklusát, lehetővé téve számukra, hogy a fenyő-, fenyő- és fenyőfákon zsákmányolják őket, amelyek takarják a hegyeket. A fák vörösesbarnavá válnak, mielőtt elhalnak - ezt a jelenséget a Nemzeti Park Szolgálata „Kanadától Mexikóig terjedő járványnak” tekintette. Széles körű aggodalom ad hangot amiatt, hogy az ilyen fahalandóság kiváló üzemanyag-forrást jelent a vadon élő tüzek számára.
A közelmúltban a tudósok hagyták a talaj felmérését, alig képesek megérteni az okokat és a folyamatokat. Most azonban az új technológia lehetővé teszi számukra a műholdas képek felhasználását az apró, ökoszisztémát megváltoztató események forrásainak azonosítására - ezek közül néhány, például a bogarak kitörése az éghajlatváltozás okozóihoz kapcsolódik. A LandTrendr nevű számítógépes program, amelyet a Bostoni Egyetem földi és környezetvédelmi professzora, Robert Kennedy fejlesztett ki, lehetővé teszi a tudósok számára, hogy a földön összegyűjtött adatokat egyesítsék az USA Geológiai Szolgálatának (USGS) és a NASA műholdas képeivel, hogy jobban megértsék a környezeti zavarokat.
1972 óta a NASA és az USGS műholdakat telepített, amelyek speciális digitális fényképeket készítenek a Föld tájairól. Képesek olyan részleteket rögzíteni, amelyek az emberi szem számára láthatatlan hullámhosszon léteznek, beleértve azokat is, amelyek valamivel hosszabbak, mint a látható fény, amelyet közeli infravörösnek hívnak. Az egészséges növények visszatükrözik az energiát a közeli infravörös energiában, és a képek beolvasásával a tudósok észlelhetik a Föld tájainak zavarait.
A múltban ezek a képek meglehetősen drágák voltak, korlátozva a tudósok hozzáférését. "Nézzünk egy képet egy 2000-es és egy 2005-es képet, és azt kérdezzük:" Mi változott? "" Magyarázta Kennedy. „Ha csak két képet nézel, nagyon nehéz követni a lassan változó változásokat. Megmondhatod, hogy valami megváltozott, de nem tudja, mennyi ideig tart. ”
Amikor az USGS 2008-ban elkezdett ingyenesen ezeket a képeket szolgáltatni, fordulópont volt a Föld tudósai számára. Most már több ezer felvételhez jutottak bármely adott földrajzi régióról - olyan képekről, amelyeket Kennedy LandTrendr eszköze használ. „Ha megnézi az összes képet, megtekintheti a képet. Magabiztosabb abban, hogy valóban tendenciákat lát ”- mondta. Ez különösen akkor hasznos, ha megértjük az éghajlatváltozást és a földhasználat változását, amelyek Kennedy szerint „a folyamatnak szólnak”.
Kennedy jelenleg a LandTrendr technológiát használja az erdők nettó szén-dioxid-cseréjének áttekintésére; Munkája többek között a tűz, az erdőirtás, a részleges vágás és az urbanizáció miatt az erdőkben elveszített szén mennyiségét elemzi. Az Északi-sarkvidék és az ökoszisztémák közötti átmeneti övezetek éghajlatváltozásának tanulmányozása a LandTrendr felhasználásával történik. De a Csendes-óceán északnyugati részén Garrett Meigs, az Oregon Állami Egyetem erdészeti doktori jelöltje a LandTrendr segítségével vizsgálja meg a tűz és a rovarok metszéspontját.
Pontosabban, Meigs megvizsgálja a Washingtonban és Oregonban 1985 óta sújtotta nagyméretű tüzek tüneteit, és azt, hogy a hegyi fenyőbogarak és a nyugati lucfenyőféreg kitörései befolyásolják a későbbi tűzoltást. "Amikor szárazság, stressz és nagyobb fertőzési hajlam van, láthatjuk az erdő pusztulását" - mondta.
A LandTrendr algoritmus beépíti a tűz és a hibák által érintett régiók műholdas képeit a Meigs saját terepmunkájával és az Egyesült Államok Erdészeti Szolgálatának történelmi légi adataival, amely régóta repülőgépeket alkalmaz a rovarfertőzések felmérésére. "Voltak olyan dolgok, amelyeket korábban nem tudtunk észlelni vagy látni, de most már képesek vagyunk" - mondta Meigs.
Az alábbiakban egy videó látható a Csendes-óceán északnyugati részének LandTrendr megjelenítésével. Kennedy elmagyarázza, hogyan működik: A stabil örökzöld erdőket a kék területek képviselik; amikor egy hegyi fenyőbogarak fertőzése kitör, ebben az esetben Oregon három nővére területén, a képek vörösre világítanak. És amikor egy lassan mozgó nyugati fenyőféreg mozog egy területre - ott, a Hood-hegy déli lábánál -, sárgássá válik.
Tudna segíteni a LandTrendr az éghajlatváltozás előrejelzésében? Esetleg. „Nem látjuk a jövőt, csak a műholdakkal tudjuk dokumentálni, mi történt. De a tudományos játék egésze olyan megértések fejlesztése, amelyek lehetővé teszik a előrejelzést ”- mondja Kennedy. "Remélem, hogy ezeknek a térképeknek a elkészítésével és a folyamatok olyan módon történő rögzítésével, ahogyan még nem tudtuk látni őket, kipróbálhatjuk a hipotéziseket." Dokumentálva, hogy hol, mikor és ha előre jelezhető hatások lépnek fel, mondta.
Noha Meigs rovarok és a vadon élő tűz vizsgálata nagyrészt visszamenőleges, a jövőbeli előrejelzési erőfeszítésekben segíthet. "Van egy kiindulási pont a jövőbeni változás mérésére" - mondja. "Ha megnézzük a körülményeket, amelyek nagy rovarok kitöréséhez vagy vadon élő tüzet okoznak, felismerhetjük őket, amikor a jövőben megjelennek."
