Koristeći novu tehnologiju, znanstvenici mogu proučiti kako najezde insekata poput buradi zapadne smreke igraju ulogu u klimatskim promjenama. Fotografirao Paul Williams
Postao je razorni ciklus u zapadnom SAD-u: toplije temperature i suši produljuju životni ciklus planinskih buba, omogućujući im plen na borovima, smrekama i jelema koji pokrivaju planine. Stabla postaju crvenkastosmeđa prije nego što izumru - fenomen koji Nacionalna služba smatra "epidemijom koja se proteže od Kanade do Meksika". Rasprostranjena je zabrinutost da takva smrtnost stabala stvara izvrstan izvor goriva za požare.
Donedavno su znanstvenici bili u mogućnosti pregledati štetu s tla, uz malo sposobnosti razumijevanja uzroka i procesa. Ali sada im nova tehnologija omogućuje upotrebu satelitskih snimaka za prepoznavanje izvora malih događaja koji mijenjaju ekosustave - od kojih su neki, na primjer, epidemije buba, povezani s pokretačima klimatskih promjena. Računalni program nazvan LandTrendr, koji je razvio profesor Sveučilišta za Boston sa Zemlje i okoliša Boston, Robert Kennedy, omogućuje znanstvenicima da kombiniraju podatke koje prikupljaju na terenu sa satelitskim snimcima iz američkog Geološkog zavoda (USGS) i NASA-e kako bi dobili bolje razumijevanje okolišnih poremećaja.
Od 1972. NASA i USGS raspoređivali su satelite koji snimaju specijalizirane digitalne fotografije zemaljskih krajolika. U stanju su uhvatiti detalje koji postoje u valnim duljinama nevidljivim za ljudsko oko, uključujući one nešto duže od vidljive svjetlosti koje se nazivaju bliskom infracrvenom. Zdrave biljke odražavaju energiju u bliskom infracrvenom stanju, a skeniranjem slika znanstvenici mogu otkriti poremećaje u zemaljskim krajolicima.
U prošlosti su te slike bile nevjerojatno skupe, ograničavajući pristup znanstvenicima. "Pogledali bismo sliku iz 2000. i jednu iz 2005. i pitali:" Što se promijenilo? ", Objasnio je Kennedy. "Ako gledate samo dvije slike, vrlo je teško pratiti sporo mijenjajuće se promjene. Možete reći da se nešto promijenilo, ali ne znate koliko će vremena potrajati. "
Kad je USGS počeo pružati ove slike besplatno 2008. godine, to je bila prekretnica za zemaljske znanstvenike. Sada su imali pristup tisućama snimaka iz bilo koje zemljopisne regije - slikama koje koristi Kennedyjev alat LandTrendr. "Gledajući sve slike možete gledati kako se odvijaju. Imate više samopouzdanja da zapravo vidite trendove “, rekao je. To je posebno korisno za razumijevanje klimatskih promjena i promjena u korištenju zemljišta, koje su "sve oko procesa", prema Kennedyju.
Kennedy trenutno koristi LandTrendr tehnologiju za promatranje neto razmjene ugljika u šumama; između ostalog, njegov rad analizira količinu ugljika izgubljenog u šumama zbog požara, prozirnih sječa, djelomičnih posjekotina i urbanizacije. Studije klimatskih promjena na Arktiku i u tranzicijskim zonama između ekosustava također koriste LandTrendr. Ali na pacifičkom sjeverozapadu, Garrett Meigs, kandidat za doktora znanosti šumarstva sa Državnog sveučilišta Oregon, koristi LandTrendr za proučavanje sjecišta divljih vatri i insekata.
Naime, Meigs ispituje velike divlje vatre koje su pustošile Washington i Oregon od 1985., te kako izbijanja gorskog bora i zapadne smreke utječu na kasnije požarne aktivnosti. "Kad postoji suša, stres, veća osjetljivost zaraze, možemo vidjeti propadanje šume", rekao je.
Algoritam LandTrendr uključuje satelitske snimke područja zahvaćenih vatrom i bugovima s Meigsovim terenskim radom i povijesnim podacima iz zraka iz Službe za šume SAD-a, koja već odavno koristi zrakoplove za istraživanje insekata. "Bilo je stvari koje prije nismo mogli otkriti ili vidjeti, ali sada to možemo", rekao je Meigs.
Ispod je videozapis koji prikazuje LandTrendr vizualizaciju pacifičkog sjeverozapada. Kennedy objašnjava kako to djeluje: Stabilne zimzelene šume predstavljene su plavim područjima; kada izbije zaraza planinskim borovim buba, u ovom slučaju u području Tri sestre Oregon, slike postaju crvene. A kad se usporeni zapadnjak od smreke kreće u neko područje - tamo, južno podnožje Mount Hooda - postaje žuto.
Može li LandTrendr pomoći u predviđanju klimatskih promjena? Možda. "Ne možemo vidjeti budućnost, možemo samo dokumentirati sa satelitima ono što se dogodilo. No, cijela je igra sa znanošću razvijanje razumijevanja koja omogućuju predviđanje ", kaže Kennedy. "Nadam se da ćemo stvaranjem tih karata i hvatanjem tih procesa na načine na koje ih još nismo uspjeli vidjeti, testirati hipoteze" dokumentirajući gdje, kada i ako se mogu predvidjeti učinci, rekao je.
Iako je Meigsovo proučavanje insekata i požara uglavnom retrospektivno, ono ima potencijal pomoći u budućim naporima u prognoziranju. "Imamo osnovu za mjerenje budućih promjena", kaže on. "Vidjevši uvjete koji vode do velikih izbijanja insekata ili požara, možda ćemo ih moći prepoznati kako se pojave u budućnosti."
