Z novo tehnologijo lahko znanstveniki preučijo, kako okužbe z žuželkami, kot je bodiča iz zahodne smreke, igrajo vlogo pri podnebnih spremembah. Fotograf Paul Williams
V zahodnih ZDA je postal uničevalni cikel: toplejše temperature in suše podaljšajo življenjski cikel hribovskih hroščev in jim omogočajo plen na borovih, smrekah in jelkah, ki ogrinjajo gore. Drevesa postanejo rdečkasto rjava, preden odmrejo - pojav, ki ga je nacionalna služba za parke označila za "epidemijo, ki sega od Kanade do Mehike." Obstaja široka zaskrbljenost, da takšna smrtnost dreves ustvari odličen vir goriva za požare.
Do nedavnega so znanstveniki preiskovali škodo s tal, saj so le malo zmožni razumeti vzroke in procese. A zdaj jim nova tehnologija omogoča uporabo satelitskih posnetkov za identifikacijo virov majhnih dogodkov, ki spreminjajo ekosisteme - od katerih so nekateri, na primer izbruhi hroščev, povezani s povzročitelji podnebnih sprememb. Računalniški program z imenom LandTrendr, ki ga je razvil profesor z Zemlje in okolja iz Bostona Robert Kennedy, omogoča znanstvenikom, da podatke, ki jih zbirajo na terenu, kombinirajo s satelitskimi posnetki iz ameriškega geološkega zavoda (USGS) in NASA, da bi bolje razumeli okoljske motnje.
Od leta 1972 sta NASA in USGS postavili satelite, ki fotografirajo specializirane digitalne fotografije zemeljskih pokrajin. Lahko zajamejo podrobnosti, ki obstajajo v valovnih dolžinah, ki jih človeško oko ne vidi, vključno s tistimi, ki so nekoliko daljše od vidne svetlobe, imenovane bližnji infrardeči. Zdrave rastline odražajo energijo v bližnji infrardeči povezavi in znanstveniki s pregledovanjem posnetkov lahko odkrijejo motnje v zemeljskih pokrajinah.
V preteklosti so bile te slike neprecenljivo drage, saj so znanstvenikom omejevale dostop. "Ogledali bi si sliko iz leta 2000 in eno iz leta 2005 in vprašali:" Kaj se je spremenilo? ", Je pojasnil Kennedy. "Če gledate samo dve sliki, je zelo težko slediti počasi razvijajočim se spremembam. Lahko poveš, da se je nekaj spremenilo, toda ne veš, koliko časa bo trajalo. "
Ko so leta 2008 USGS te slike brezplačno začeli ponujati brezplačno, je bilo to za znanstvenike Zemlje prelomno. Zdaj so imeli dostop do tisoč posnetkov iz katere koli geografske regije - slike, ki jih uporablja Kennedyjevo orodje LandTrendr. »Če si ogledate vse slike, lahko opazujete, kako se odvija. Imate več samozavesti, da dejansko opažate trende, "je dejal. Po mnenju Kennedyja je to še posebej koristno za razumevanje podnebnih sprememb in sprememb rabe zemljišč, ki so "vse v postopku".
Kennedy trenutno uporablja tehnologijo LandTrendr za pregled neto izmenjave ogljika v gozdovih; med drugim njegovo delo analizira količino ogljika, izgubljenega v gozdovih zaradi požara, jasnih posekov, delnih posekov in urbanizacije. Študije podnebnih sprememb na Arktiki in v prehodnih območjih med ekosistemi prav tako uporabljajo LandTrendr. Toda na pacifiškem severozahodu Garrett Meigs, doktorski kandidat za gozdarsko univerzo na državni zvezni državi Oregon, uporablja LandTrendr za proučevanje križišča divjih požarov in žuželk.
Meigs natančneje preučuje velike požare, ki so pustošili Washington in Oregon od leta 1985, in kako izbruhi gorskega borovega hrošča in zahodne smrekove buče vplivajo na poznejšo požarno aktivnost. "Ko pride do suše, stresa in večje dovzetnosti za okužbo, lahko opazimo umiranje gozda, " je dejal.
Algoritem LandTrendr vključuje satelitske posnetke regij, ki jih prizadene požar in hrošče, z Meigsovim lastnim terenskim delom in zgodovinskimi podatki o zračnem prometu Ameriške službe za gozdove, ki že dolgo uporablja letala za raziskovanje napadov žuželk. "Bilo je stvari, ki je prej nismo mogli zaznati ali videti, zdaj pa lahko, " je dejala Meigs.
Spodaj je video, ki prikazuje LandTrendr vizualizacijo pacifiškega severozahoda. Kennedy razloži, kako deluje: Stabilni zimzeleni gozdovi so predstavljeni z modrimi območji; Ko izbruhne grozdni grozd, v tem primeru na območju Treh sester v Oregonu posnetki porumenijo. In ko se počasi premika zahodni smrekov bodworm premakne na območje - tam, južno vznožje gore Hood - postane rumeno.
Ali lahko LandTrendr pomaga napovedati podnebne spremembe? Mogoče. "Ne vidimo prihodnosti, s sateliti lahko dokumentiramo le, kaj se je zgodilo. Toda celotna igra z znanostjo je razviti razumevanje, ki omogoča napovedovanje, "pravi Kennedy. "Upam, da lahko z ustvarjanjem teh zemljevidov in zajemanjem teh procesov na načine, ki jih še nismo mogli videti, preizkusimo hipoteze", tako da dokumentiramo, kje, kdaj in če se bodo pojavili predvideni učinki, je dejal.
Medtem ko je Meigsova študija žuželk in divjih požarov večinoma retrospektivna, lahko potencialno pomaga pri prihodnjih napovedih. "Imamo izhodišče za merjenje prihodnjih sprememb, " pravi. "Če vidimo razmere, ki vodijo do velikih izbruhov žuželk ali divjih požarov, jih bomo morda prepoznali, če se pojavijo v prihodnosti."
